Шихта для получения пористого слоя на твердом электролите Советский патент 1988 года по МПК C04B35/486 

1C

а со

О5 1C

Изобретение относится к производству огнеупорных материалов и может быть использовано для нанесения иористых нокры- тнй на твердые электролиты, служащие чувствительными элементами датчиков высокотемпературных газоанализаторов. Для нрименения твердого электролита в качестве датчика кислорода на него наносят платиновые контакты. Контакты, нанесенные иеносредственно на твердый электролит, недолговечны. При службе платина легко испаряется и датчик выходит из строя. Кроме того, плотны слой платины препятствует свободному доступу анализируемой среды непосредственно к твердому электролиту, что приводит к значительной инерционности датчика, а испаряемость платины и инерционность датчика приводят к значительным погрешностям при замерах концентрации кислорода в различных средах, в частности в газах.

Цель изобретения - снижение погреш- ности замера содержания кислорода и повышение срока службы твердого электролита. Шихту готовят следующим образом. Расчетное количество мет ил целлюлозы и СДБ затворяют водой и приготавливают .однородную массу. В тонкоизмельчеиный порошок « 3 мкм) диокснда цирконня такого же состава, как и твердый электролит, добавляют в виде растворов окси хлорид циркония, азотнокислый висмут и органическую добавку (смесь метилцеллюлозы и СДБ), тщательно перемешивают, доводят до консистенции сметаны и наносят тои- ким слоем на твердый электролит. После сушки производят обжиг твердого электролита при 1200-1650°С с изотермической выдержкой- 1-2 ч. Параллельно из при- готовленной шихты изготавливают (для определения пористости) образцы-свидетели в пиле цилиндров, которые обжигают в тех же условиях, что и твердые электролиты.

Погрешность при замерах содержания кислорода в испытуемых средах проводили в рабочих условиях датчиками с твердым электролитом, на который был нанесен пористый слой керамики из предлагаемой шихты.

Качество приискания определяли визуально путем просмотра поверхности нанесенного слоя под лупой после механического трения поверхности в руках.

Срок службы датчика также определяли в рабочих условиях.

Конкретные составы покрытий и свойства твердых электролитов из двуокиси циркония с покрытиями в сравнении с прототипом представлены в таблице.

Формула изобретения

Щихта для получения пористого слоя па твердом электролите из диоксида циркония, включающая диоксид циркония стабилизированный, азотнокислый висмут и сульфитно-дрожжевую бражку, отличающаяся тем, что, с целью снижения погрешности замера содержания кислорода и повышения срока службы твердого электролита, она дополнительно содержит метилцеллюлозу и оксихлорид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: , Диоксид циркония

стабилизированный70-92

Азотно.кислый висмут2-6

Сульфитно-дрожжевая бражка0,5-3

Метилцеллюлоза0,5-1

Оксихлорид циркония5-20

Изобретение относится к производству огнеупорных материалов и может быть, использовано дли нанесения пористых покрытий на твердые электролиты, служащие чувствительными элементами датчиков высокотемпературных газоанализаторов. Цель изобретения - снижение погрешности замера содержания кислорода и повышение срока службы твердого электролита. Шихта для получения пористого слоя на твердом электролите из диоксида циркония включает, мас.%: диоксид циркония стабилизированный 70-92; азотнокислый висмут 2-6; сульфитно-дрожжевая бражка 0,5-3; метилцел- люлоза 0,5-1; оксихлорид циркония 5- 20. Шихту перемешивают и наносят тонким слоем на твердый электролит, сушат и об- игают при 1200-1650°С. Электролит из диоксида циркония с покрытием из вышеуказанного состава имеет: погрешность замера содержания кислорода 1,5-3%, срок службы 10000 ч. J табл. с SS (Л

пп

Стабилизированнь Й диоксид

циркония

Оксид циркония

Азотнокислый висмут

Метилцеллкшоза

СДБ

свойства покрытий;

По предлагаемому составу Примеры

Прототип

1

ЕЕ

25

99,1 0,2

0,7 0,3

№№ пп

Продолжение таблицы

По предлагаемому составу

Прототип

Примеры 1 I 2

izr

Хорошо припеченый плотный, со сколами .

3,0 10000

12

50 с увеличением погрешности до 20%