Твердый электролит для высокотемпературного чувствительного элемента

Твердый электролит для высокотемпературного чувствительного элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.ТВЕРДЬ1Й ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ KJCOКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА с преимущественно ионной проводимостью , содержащий базисное соединение и легирующую добавку, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур и количества анализируемых веществ, в качестве базисного соединения использованы галбгёниды кадмия г а в качестве легирующей дЗбавки - галогениды щелочных металлов в области твердых растворов. СП с СО С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!Е (11)

3(511 01 27 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

)г„„

-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3341575/18-25 (22) 01. 10. 81 (46) 15. 12. 83. Бюл. 9 46 (72) A. П. Леушина, Л. И. Икуратова, A.Â.ÏàçèH, В.T.Калинников и T.Ã.Аминов (71) Кировский политехнический ин.ститут (53) 543.247(088.8) (56) 1. Хауффе К. Реакция в твердых телах и на их поверхности. Т.1, М.

ИЛ, 1962, с. 21, 2. Крегер. Химия несовершенных кристаллов. М., - Мир, 1969 (прототип). (54) (57) ТВЕРДКЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА с преимущественно ионной проводимостью, содержащий базисное соединение и легирующую добавку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур и количества анализируемых веществ, в качестве базисного соединения использованы галбгенидй кадмия;

:а в качестве легирующей дббавки - га.логениды щелочных металлов в области твердых растворов.

1061033

Изобретение относится к электротехническому исследованию расплавов бинарных и тройньж кадмийсодержащих систем, а также галогенидов металлов.

Известен твердый электролит содержащий в качестве базисного соединения 5 хлорид серебра И .

Недостатком известного электролита является зависимость при определе-нии чисел переноса от квалификации реактивов и от условий проведения 10 эксперимента.Для стабилизации элект-,. ролитических свойств необходимо, введение легируюшей добавки.

Наиболее близким к изобретению является твердый электролит для вы- 15 сокотемпературного чувствительного элемента с преимущественно .ионной проводимостью, содержащий базисное соединение и легирующую добавку. (2) .

К недостаткам известного техничес-20 кого per-..-ения относится ограниченная область, применения твердого электролита.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих температур и количества анализируемых веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в твердом электрблите для высокотемпературного чувствительного элемента с преимущественно ионной проводимостью, содержащем базисное соединение и легируюшую добавку, в качества базисного соединения испОль зованы гоалогениды кадмия, а в качестве легирующей добавки †. галогениды щелочных металлов в области 35 твердых растворов.

Выбор количественных характеристик при оценке количественного состава электролита осуществляет на основе анализа фазовых диаграмм. 40

На фиг.1 изображена фазовая диаг рамма системы галогенид кадмияхлорид калия; на фиг.2 — то же, система галогенид кадмия — хлорид рубидия; на фиг.3 - то же, система 45 галогенид кадмия — хлорид цезия.

Пример 1. Диаграмма плавкости CdCQ -КСЮ (фиг.l) .

Имеются твердые растворы на основе CdСЯ при содержании КСЯ до 1? мол. Ъ. Использование системы

CgCC2 -KCC,, содержащей 12 мол. а КСЕ возможно только при температуре п370 С (точка дистектики). При более высоких температурах - двухфазная . область (появляется жидкая фаза); 55 при температурах ниже 370ОСтакже двухфазная область (твердые фазы: соединение Cjct КСВ + C3CCg ) .

При содержании KCK до 5 мол. 3 расширяется температурный интервал Щ исследований - 200"500 С, поэтому О в качестве оптимальной выбирается концентрация 3-5 мол.Ъ KC1,ïðé содержании УС1 меньше Змоль.Ъ действие легирующей добавки малоэффективно.

В соответствии с характером фазовой диаграмйы Cd C6 -KCE определяются содержание ингредиентов мол. Ъ:

СДС5 97-95; КС0 3-5.

° При содержании KCE до 3 мол. Ъ действие КС(; как легирующей добавки малоэффективно.

В таблице показано значение чисел переноса (1;) в системеС4С3

КСЕ в интервале температур 200100 С (4j + 0,02).

С Содержание, мол.а

1 ) 1 3 5 7

200 0,46 0,68 0,80 0,26

300 0,49 0,70 0,83 0,85

400 0,51 О, 73 О, 86 0,90

В соответствии с характером диаграммы плавкости системы Cjcf< KCC выбирается как оптимальное следующее соотношение ингредиентов, мол. Ъ: СЗС1 97-95;. КС4 3-5.

Пример 2. Система CdBvрL< Br

Образуется непрерывный ряд твердых растворов, поэтому возможно использование системы в широкой области составов в качестве твердого электролита.

Соотношение ингредиентов в этом случае, мол.,Ъ: CdBr 0,97; Ь BBr 100-3

Пример 3. Система CgC6

:8bCC (Фиг.2) .

Содержание ингредиентов, экв. мол. Ъ: С4С(97-91; Rb CE 3-9 ° Температурный интервал использования меняется от максимального

380-560RC до минимального 400430 С. При содержании Rice менее

30 легирукцее действие примеси малоэффективно (мала концентрация ионньх дефектов).

Пример 4. Система CJCP@

COCA (фиг.3) .

Температурный интервал использо-;,: вания меняется.от 550-400вС до

475-4600С. Соотношение ингредиентов, мол. а: C3C0 .. 98-96g (Сей)а 2-4.

Пример 5. Система GYCC Nacf, Соотнов.ение ингредиентов, мол. Ф: .

C j СВ 70-90 у ЙаСО 10-30.

Электролитические свойства системы проявляются в широком температурном интервале, таким образом, не представляется возможным обобщить коли чественный состав твердого электролита в системе- СД Г.МеГ.

Кроме того, помимо характера фазовой "диаграммы влияние примеси на электролитические свойства системы определяются механизмом воздействия примеси на базисное соединение. В данном случае в качестве базисного

10б1033

Яасдд(еа)Ф ь (смс0, ВНИИПИ Эаказ 10031/46 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

:соединения рассматривается галогенид кадмия. Действие легирующей до:бавки эффективно, .так как увеличивается собственная ионная разупорядо- ченность базисного соединения, .растет концентрация ионных дефектов, что приводит к возможности:.расширения

,количества иониэируемых соедийений.