《固體電化學定硫感測器輔助電極的研究》是依託東北大學，由於景坤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：固體電化學定硫感測器輔助電極的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：於景坤
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過理論分析和熱力學計算，研究硫化物+氧化物輔助電極的選定原則和輔助電極型固體電化學定硫感測器的工作原理。利用雷射熔覆法製備新型輔助電極，研究輔助電極型固體電化學定硫感測器的製備過程及影響因素。研究輔助電極型固體電化學定硫感測器的性能，建立其性能與輔助電極化學組成和微觀組織結構間的關係。通過本項目的研究，掌握本項目新型輔助電極型固體電化學定硫感測器的工作原理，確定輔助電極的種類及最佳組成，明確利用雷射熔覆法製備輔助電極型固體電化學定硫感測器的最佳工藝過程，為熔融金屬直接快速定硫提供穩定可靠、測量精確度高的輔助電極型固體電化學定硫感測器。
結題摘要
隨著鋼鐵冶金及相關行業的快速發展和技術進步，利用計算機控制算法最佳化鋼鐵冶煉過程，並對其實施動態實時控制已經成為目前鋼鐵冶金工業的發展趨勢，對於提高鋼鐵冶煉過程的生產效率和鋼鐵產品質量具有重要意義。利用計算機最佳化並控制鋼鐵冶煉過程需要實時的動態過程參數，即，冶煉過程中熔融金屬的溫度和化學組成。如果能夠實時獲取這些過程參數，就可以最佳化並積極主動地控制冶煉過程。為此，需要開發各種對於熔融金屬化學成分進行直接測量的感測器。由於目前國內尚無硫含量直接測量技術，因此，本項目在前期研究的基礎上，採用輔助電極法開發定硫固體電解質研究。 主要研究內容有：（1）輔助電極型固體電解質的工作原理；（2）輔助電極型固體電解質的製備方法和工藝參數；（3）輔助電極型固體電解質的性能。 通過研究獲得的主要重要成果有：（1）通過理論分析和熱力學計算，明確了硫化物+氧化物輔助電極的選定原則和輔助電極型固體電化學定硫感測器的工作原理；（2）利用雷射熔覆法製備出了新型輔助電極，研究了輔助電極型固體電化學定硫感測器的製備過程及影響因素，考察了雷射熔覆參數對輔助電極製備過程的影響；（3）研究了輔助電極型固體電化學定硫感測器的性能，建立了其性能與輔助電極化學組成和微觀組織結構間的關係。 獲得的關鍵數據有：（1）MgS熔覆層與氧化鋯固體電解質基體結合良好，MgS 粉體未完全分解和氧化，利用雷射熔覆法可以製備ZrO2+MgS輔助電極；（2）在1600℃時，硫分壓大於10-4.95Pa時，MgS不發生分解；氧分壓為10-55.78Pa時，硫分壓大於10-46.36Pa，MgS不發生氧化。也就是說，在上述條件下，可以製備出ZrO2+MgS輔助電極。 本項目的研究結果，對於掌握新型輔助電極型固體電化學定硫感測器的工作原理，明確利用雷射熔覆法製備輔助電極型固體電化學定硫感測器的最佳工藝過程具有重要意義。同時，也為熔融金屬直接快速定硫固體電化學定硫感測器的產業化提供了堅實的理論基礎。
