氧离子固体电解质浓差电池与测氧技术PDF电子书下载

目录 6

常用符号表 6

第一章 绪论 6

一、固体电解质 6

1 什么是固体电解质 6

2 固体电解质的种类 7

二、基本概念 9

1 本书采用的几个专用名词 9

2 氧浓差电池的表示方法 10

3 氧浓差电池的能斯特方程 10

三、氧离子固体电解质的发展与应用概况 11

参考文献 14

第二章 氧离子固体电解质 15

一、氧离子固体电解质的组成和分类 15

1 氧离子固体电解质的组成 15

2 氧离子固体电解质的分类 17

二、氧离子固体电解质的导电机理 19

1 氧离子空穴的形成 19

2 氧离子空穴的导电机理 21

三、氧离子固体电解质的致密性 22

1 密度和气孔率 22

2 物理比渗透性 24

3 物理比渗透性的测量 25

4 比渗透性和温度的关系 31

四、氧离子固体电解质的导电特性 32

1 基本概念 32

2 氧离子固体电解质中电子导电的机理 33

3 离子迁移数的测定 34

4 电导率 41

5 氧离子在固体电解质中的扩散系数D1 42

五、氧离子固体电解质的抗热震性 42

1 固体电解质的热膨胀系数和抗热震性的关系 42

4 弹性模量、波桑比与抗热震性的关系 43

3 抗张强度与抗热震性的关系 43

2 热导率与抗热震性的关系 43

六、ZrO2·CaO体系固体电解质 44

1 ZrO2·CaO体系的相平衡 44

2 晶格常数和理论密度 46

3 离子迁移数 47

4 电导率 47

5 抗热震性 51

6 制造 52

七、ZrO2·M2O3体系固体电解质 53

1 相图和晶格常数 53

3 电导率 57

2 离子迁移数 57

八、ThO2基固体电解质 63

1 ThO2·YO1.5体系电导率－组成曲线 63

2 ThO2·YO1.5体系的离子迁移数 64

九、CeO2·La2O3体系固体电解质 67

1 晶格常数和理论密度 67

2 电导率 68

3 离子迁移数 69

十、其它体系氧离子固体电解质 71

1 CeO2基三元体系固体电解质 71

2 钙钛矿型（Perovskitetype）氧离子固体电解质 73

3 一元氧化物固体电解质 78

参考文献 79

第三章 氧浓差电池的电动势 84

一、氧浓差电池的结构、反应机理与理论方程 84

二、电子电导对池电势的影响 90

1 电子电导对池电势的直接影响 91

2 离子迁移数和氧分压的关系 93

3 考虑电子迁移数影响后的浓差电池实际方程 94

4 特征氧分压P.′值的测量 97

三、温度梯度对池电势的影响 100

1 关于Seebeck系数的理论分析和测量值 101

2 带有温差的氧浓差电池的电动势 103

3 热电势系数的测定 108

4 气流冷却效应及其校正 111

四、渗透效应对池电势的影响 121

1 渗透效应 121

2 物理渗透效应 123

3 电化学渗透效应 130

五、电池中其它现象对池电势的影响 137

1 本底电势 137

2 电极涂层引线电池 138

3 浓差极化效应 140

4 电池中的化学反应 145

参考文献 146

第四章 气体体系浓差电池测氧仪 149

一、浓差电池测氧仪概述 149

1 浓差电池测氧仪的基本原理 149

2 浓差电池测氧仪的误差基本计算公式 152

3 浓差电池测氧仪的组成与分类 154

4 固体电解质元件 155

5 电极 156

6 参比气体 160

7 浓差电池测氧仪的特点 161

二、浓差电池测氧仪的实际刻度方程 162

1 浓差电池测氧仪实际刻度方程的推导 163

2 理论方程的测量误差 166

3 按实际刻度方程设计的氧化锆测氧仪的客观效果 169

三、各类测氧传感器或定氧测头 172

1 用于常温气体体系的测氧传感器 174

2 直插式高温炉气定氧测头 175

3 用于还原性气体体系的金属-金属氧化物 181

作参比气的定氧测头 181

四、自温式浓差电池测氧仪的温度控制系统 181

1 温度误差对仪器测量误差的影响 181

2 仪器温控精度的估计 183

3 温度控制线路 185

4 环境温度的补偿和断偶保护 186

五、浓差电池测氧仪的电测系统 188

1 电测系统中高阻转换部分电阻值的估计 189

2 自温式浓差电池测氧仪的电测系统 192

3 它温式浓差电池测氧仪的电测系统 193

六、浓差电池测氧仪的气路系统 194

1 自温式浓差电池测氧仪的气路系统 194

2 它温式浓差电池测氧仪的取样系统 199

3 纯氧参比测定高浓氧的气路系统 199

1 定值温度的选择 200

七、各种因素对浓差电池测氧仪测量的影响 200

2 气体流量大小对测量的影响 203

3 系统漏量对测量的影响 206

4 仪器的老化对测量的影响 208

5 待测气体中还原性气体的存在对测量的影响 209

6 炉气中各种成分对测量的影响 213

八、各种浓差电池测氧仪及其技术性能 213

九、惰性气体和高温炉气中氧含量的测量 222

1 常温惰性气体中氧含量的测量 222

2 控制燃烧过程，提高燃烧效率 222

3 化学反应炉中的自动控制 225

十、含氧平衡体系中氧与各种组分含量的测定 227

1 空气参比 227

2 平衡体系参比 231

3 热处理炉中氧量的控制 237

4 甲烷报警器 239

十一、浓差电池测氧仪在环境保护中的应用 240

1 污水中总耗氧量的测定 240

2 控制汽车发动机中的燃烧过程 244

参考文献 248

第五章 钢液浓差电池测氧仪 251

一、概述 251

1 空气参比定氧浓差电池的理论方程 254

二、钢液定氧浓差电池的理论方程 254

2 Cr＋Cr2O3参比定氧浓差电池的理论方程 256

3 Mo＋MoO2参比定氧浓差电池的理论方程 258

三、钢液浓差电池测氧仪 260

1 定氧测头 260

2 电测仪表（亦称二次仪表） 270

3 钢液浓差电池测氧仪的主要性能参数 271

四、影响钢液浓差电池测氧仪测量的因素及仪器测量误差 276

1 电子电导对测量的影响及其修正 276

2 塞式测头石英管上SiO2分解对测量的影响 282

3 合金元素对测量的影响 284

4 温度和电势测量误差对测量的影响 285

5 渗透效应对测量的影响 288

五、钢液浓差电池测氧仪在炼钢生产中的应用 289

1 插枪技术 289

2 控制转炉吹炼终点碳含量 290

3 控制镇静钢中的铝含量 293

4 控制半镇静钢中的脱氧程度 294

5 炼钢工艺的研究与改进 296

六、其它金属液中氧含量的测定 297

1 铜液中氧含量的测定 297

2 钠液中氧含量的测定 301

参考文献 303

第六章 氧离子固体电解质浓差电池的其它应用 306

一、氧化锆电化学氧气泵 306

1 概述 306

2 氧气泵的工作原理 306

3 几种电化学泵氧器 309

二、热力学和动力学研究中的应用 313

1 测定氧化物的标准生成自由能 313

2 测定合金组元的活度 315

3 气－固反应速度的研究 317

三、高温燃料电池 318

1 概述 318

2 单体燃料电池与燃料电池组 320

3 高温燃料电池堆 321

参考文献 324

附录 326

一、不同温度下的S0（T）、K0（T）数值表 326

二、空气参比氧化锆浓差电池测氧仪的E（毫伏）－P（大气压）表 328

三、空气参比炉气定氧测头不同温度下的E-P表 357

四、Cr/Cr2O3参比钢液定氧测头在不同温度下的E-α［o］表 378

五、Mo/MoO2参比钢液定氧测头在不同温度下的E-αm表 391

六、氧化锆泵氧器的I-△P表 400

七、热电偶温度－电势表 406

八、几个常用基本常数 412