氧化鋯氧分析儀的導電機理
氧化鋯氧分析儀的導電機理,要達到鍋爐經(jīng)濟燃燒,使熱效率高而污染小,必須把空氣過剩系數(shù)控制在合理的范圍內。采用氧化鋯氧分析器監(jiān)測煙氣中的氧含量,將空氣過剩系數(shù)控制在合理的范圍之內,可以達到經(jīng)濟燃燒的目的。同時,當鍋爐處于經(jīng)濟燃燒狀態(tài)時,煙氣中SO2和SO3量低, 既減少了環(huán)境污染,又降低了鍋爐尾部腐蝕。從而延長了爐齡。
氧化鋯的導電機理
電解質溶液靠離子導電,具有離子導電性質的固體物質稱為固體電解質。固體電解質是離子晶體結構,靠空穴使離子運動而導電,與P型半導體靠空穴導電的機理相似。
純氧化鋯(ZrO2)不導電,摻雜一定比例的低價金屬物作為穩(wěn)定劑,如氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化釔(Y2O3)就具有高溫導電性,成氧化鋯固體電解質。
為什么加入穩(wěn)定劑后,氧化鋯就會具有很高的離子導電性呢?這是因為,摻有少量CaO的ZrO2混合物,在晶過程中,鈣離子進入立方晶體中,置換了鋯離子。由于鋯離子是+4價,而鈣離子是+2價,一個鈣離子進入晶體中只帶人了一個氧離子,而被置換出來的鋯離子帶出了兩個氧離子,結果,在晶體中便留下了一個氧離了空穴,例如(ZrO2)0.85 (CaO)0.15這樣的氧化鋯(小字腳注表示它們的摩爾分數(shù),ZrO2的摩爾分數(shù)是85%、CaO的摩爾分數(shù)是15%),則具有7.5%摩爾分數(shù)的氧離子空穴。是一種良好的氧離子固體電解質。
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