常規(guī)直插式氧探頭有效長度為500~1000mm,特殊工況下可達(dá)1500mm。因此,此類探頭難以沿用傳統(tǒng)整體管狀結(jié)構(gòu),多采用氧化鋯與氧化鋁管的高難度連
接技術(shù)。當(dāng)前的解決方案是將二者焊接,實現(xiàn)密封性。相比采樣式檢測,直插式探頭直接接觸氣氛,具備檢測精度高、響應(yīng)速度快、維護(hù)量少的優(yōu)勢。
催化劑的催化效能與其表面積密切相關(guān),增大表面積是提升反應(yīng)效率的關(guān)鍵途徑之一。高效"造孔"工藝可顯著增加微孔內(nèi)表面積,從而優(yōu)化催化劑性能。
長期高溫工作會導(dǎo)致多孔Pt電極比表面積縮減,催化能力隨之下降。同時,電極電孔數(shù)變化會顯著影響Pt-ZrO2-氣三相界面的反應(yīng)速率。
FC氧探頭 quicksliver傳感器 多用爐 熱處理 FC氧探頭 quicksliver傳感器 多用爐 熱處理
多孔Pt-ZrO2界面在高溫下存在元素擴(kuò)散現(xiàn)象:Zr溶入Pt形成固溶體或Pt3Zr金屬間化合物,引發(fā)晶體結(jié)構(gòu)改變、積炭堵塞及高溫時效等問題。目前,連續(xù)塊狀合金電極正逐步替代多孔電極。實踐證實,其催化性能媲美多孔Pt電極,且在高溫還原性氣氛中壽命更優(yōu)。
純ZrO2存在三種隨溫度轉(zhuǎn)變的晶體結(jié)構(gòu)。對氧探頭而言,立方相ZrO2因富含八面體間隙,使氧離子快速擴(kuò)散,可顯著提升離子電導(dǎo)率與響應(yīng)速度。故制造時常將鋯頭ZrO2設(shè)計成立方相結(jié)構(gòu)。
熱力學(xué)上,全穩(wěn)定立方相ZrO2屬亞穩(wěn)定相,特定溫度下會發(fā)生時效相變,宏觀表現(xiàn)為電解質(zhì)內(nèi)阻增大、輸出氧電勢波動或衰減。近年來,為改善立方相抗熱震性能,部分穩(wěn)定ZrO2(含四方相與單斜相混合結(jié)構(gòu))開始用于制作氧探頭。