Die Anwendbarkeit von ZrO2-Y2O3-, ZrO2 - CaO - und ThO2 - Y2O3 - Festelektrolyten bei 1000 bis 1600°C:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
VS Verlag für Sozialwissenschaften
1972
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| Schriftenreihe: | Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen
2289 |
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| Online-Zugang: | Volltext |
| Beschreibung: | Mischo. xide auf der Basis des Zirkon- und Thoriumoxids werden in zunehmendem Maße als Festelektrolyte in Hochtemperaturzellen zur Bestimmung des Sauerstoffpotentials in Gasen, sauerstoff haItigen Metallschmelzen und festen Oxiden sowie in Hochtempe raturzellen zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. In beiden Fällen wird gefordert, daß die Festelektrolyte bei hohen Temperaturen eine überwiegende Sauerstoffionenleitung aufwei sen und ausreichend gasdicht sind. In Hochtemperatur-Brennstoff zellen sollten Festelektrolyte mit einer möglichst hohen elek trischen Leitfähigkeit zur Sicherung einer bestimmten Stromaus beute eingesetzt werden. In Sauerstoffmeßzellen dagegen ist die Größe der elektrischen Leitfähigkeit nicht von ausschlag gebender Bedeutung für die Durchführung der Messungen. W. Nernst (1) erbrachte zuerst den Nachweis, daß Mischoxide aus Zr02 und Y203 als Leiter zweiter Klasse zu betrachten sind. Ihre elektrische Leitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur 0 1 zu und erreicht bei 1600 C Werte bis annähernd 1 Ohm-1cm- (2, 3). Die elektrische Leitfähigkeit des reinen Zirkonoxids 0 1 1 beträgt demgegenüber bei 1600 C 2 • 10-30hm- cm- (4). Auch Mischoxide aus Zr02 und CaO (2, 4 bis 8) sowie Th02 und Y203 (9, 10) zeigen ein ähnliches Leitfähigkeitsverhalten und er 0 1 reichen bei 1600 C Leitfähigkeitswerte zwischen 10- und 1 1 Ohm- cm-1 • Schon frühzeitig wurde erkannt, daß das beschriebene Leitfä higkeits-Temperatur-Verhalten kennzeichnend für ionenleitende Stoffe ist und in den Mischoxiden von Zr02 und Th02 einer über wiegenden Sauerstoffionenleitung entspricht |
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