INFLUENCE OF REFERENCE ELECTRODE POWDER CHARACTERISTICS ON PERFORMANCE OF ZIRCONIA OXYGEN SENSORS

摘要

Prášek referenční elektrody je důležitou části, která ovlivňuje funkčnost zirkoničitých kyslíkových sond. Nové referenční prášky s různým obsahem směsi Cr_2O_3-Fe_2O_3 a poměrem kov-oxid byly připraveny chemickou cestou spolusrážením. Mikrostrukturní analýza prášků byla provedena skenovací elektronovou mikroskopií. Funkčnost prášků byla testována měřením aktivity kyslíku v roztavených ocelích v ocelářské praxi. Prášky připravené srážením oxidů mají velmi dobrou EMF reprodukovatelnost a čas odezvy při měření nízkých koncentrací kyslíku. Směsné prášky Cr_2O_3-Fe_2O_3 velmi dobře přilnou k Cr částicím, což dává dobrou reprodukovatelnost odezvy a správnost stanoveného obsahu Al. Zvýšený obsah Fe_2O_3 redukuje EMF překmitnutí a zvyšuje přesnost měření. Nižší obsah oxidu v referenčním prášku přináší nižší stanovené : obsahy hliníku v oceli ve srovnání s chemickou analýzou a snižuje správnost měření při vyšších obsazích Al.%Reference electrode powder is an important part, which affect performance of zirconia oxygen sensors. The new reference electrode powders with variations in terms of Cr_2O_3-Fe_2O_3 composition and chromium-oxide ratio have been produced bv chemical coprecipitation method. The microstructural characterization of the reference electrode powders were conducted using scanning electron microscopy (SEM). Performance of the reference electrode powders was tested in oxygen activity measurements at molten steel under industrial steelmaking practice. The powders produced by the oxide coprecipitation work very well in terms of the EMF reproducibility and of the response time for the low oxygen content measurements. The chemically produced Cr_2O_3-Fe_2O_3 powder mixtures very well attach to the Cr particles. This fact gives good electromotive force (EMF) reproducibility with accurate Al response. Elevated Fe_2O_3 content of the oxide powder reduces the EMF overshoot and improves the measurement accuracy. More positive EMF measurements, lower Al predictions than the chemical analysis and reduced probe accuracy at higher Al contents are obtained with decreasing the oxide content of the reference powder.