碳饱和铁液中硫活度测定的传感法研究
本文在热力学分析的基础上，选择CaS(1％Y2S3)为碳饱和铁液定硫传感器固体电解质。采用气-固相反应制备了CaS粉，真空法直接合成了Y2S3，硫钨酸铵分解法制备了WS2。以CaS和Y2S3为原料制备了CaS(1％Y2S3)固体电解质。在800～1200℃温度范围内，频率10-1Hz～1MHz，采用交流阻抗技术测定了CaS(1％Y2S3)固体电解质的阻抗谱。研究表明，其电导率的数量级在10-4～10-6s·cm-1之间，完全符合化学传感器固体电解质的电化学条件。研究了电导率随温度的变化关系，计算得到该电解质的电导激活能为0.30eV。模拟了其等效电路，利用等效电路分析讨论了其导电机理。
以稳定化的ZrO2(掺杂)为支撑体，以CaS(1％Y2S3)为固体电解质制备了固体电解质管，以W：WS2(质量比95：5)作为参比电极材料，Mo丝作为电极引线组成硫传感器：Mo｜W,WS2｜CaS(Y2S31％)｜[S]Fe｜Mo在1650K,1709K,1735K三个温度，进行了碳饱和铁液中测定研究。测定了不同硫含量时溶解态硫的活度，实验结果呈现较好的规律性。该硫传感器在15s内即可得到稳定的电动势值，体现了很好的电化学性能。同时在线测定了传感器与碳饱和铁液体系的阻抗谱。实验发现，该体系的阻抗随碳饱和铁液中硫的活度增加而增大。硫传感器在测试中反复使用多次而未有开裂现象，这表明该固体电解质抗热震性良好，可在工业中应用。
碳饱和铁液;溶解态硫;活度测定;铁水预脱硫;固体电解质;交流阻抗谱;硫传感器;电导率
东北大学
硕士
冶金物理化学
田彦文;王常珍
2006
中文
TF531
49
2006-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）