SrCe1-xYbxO3-α(0.05≤x≤0.15)质子导体管的制备及其铝液测氢应用

采用固相合成法和冷等静压成型法制备了U型SrCe1-x Ybx O3-α(0.05≤x≤0.15)质子导体管,获得了较合理的合成和成型工艺参数;将其作为敏感元件组装成电化学氢传感器对750℃铝液进行了电动势测量和氢含量计算,探讨了管的掺Yb量、封接方式、管壁厚度、管内气室长度和参比气体的流量对传感器响应时间、灵敏性、准确性、重现性和电池阻抗特性的影响。结果表明:混合原料经1400℃煅烧4 h能形成较纯的质子导体粉体;采用较大的成型压力(275 MPa)或较长的保压时间(3~6 min)能获得较高的质子导体管相对密度;采用倒U型式为合理的管封接方式;采用较高的掺Yb量、较薄的管壁厚度或较短气室长度的管,传感器的响应时间可缩短至2~4min;参比气体流量的改变对电动势具有迅速、显著且可逆的影响,必须进行精确测量和控制以获得准确的氢含量。