高溫氫傳感器固體電解質(zhì)管的漿料流變性及低壓注射成型
關(guān)鍵詞：高溫質(zhì)子導(dǎo)體 低壓注射成型 成型性能 氫傳感器 氫含量
摘要：作為質(zhì)子導(dǎo)體的CaZr0.9In0.1O3-α(CZI10)漿料注射成型是制備管狀固體電解質(zhì)的有效方法。通過測試低壓注射成型(LPIM)漿料的粘度并計算出流變特征參數(shù),分析了剪切速率、溫度和固體體積分?jǐn)?shù)對漿料成型性能的影響,并對由最優(yōu)漿料制備的固體電解質(zhì)管組裝的氫傳感器性能進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明:在70~90℃條件下,漿料在3~50s^-1剪切速率范圍內(nèi)為假塑性流體,表現(xiàn)出剪切稀化現(xiàn)象,溫度越高剪切敏感系數(shù)越小,漿料粘度也越小。漿料的相對粘度與固體體積分?jǐn)?shù)關(guān)系符合Quemada模型。溫度越高、固體體積分?jǐn)?shù)越低時漿料的成型指數(shù)越大。固體體積分?jǐn)?shù)為56.4vol.%的漿料具有最小的剪切敏感系數(shù)和流動激活能,最適合固體電解質(zhì)管的成型。該漿料在80℃成型并經(jīng)脫脂和燒結(jié)后制得的固體電解質(zhì)管質(zhì)量分布均勻、無成型缺陷。用固體電解質(zhì)管組裝的氫傳感器在750℃時對0.5~10vol.%不同氫氣濃度氣體的響應(yīng)電動勢與氫氣濃度對數(shù)呈線性關(guān)系。
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