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利用电化学方法测定高温银液中氧的扩散系数

高运明 , 宋建新 , 张业勤 , 郭兴敏

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00579

采用圆柱体状氧化锆基固体电解质原电池:(+)Pt|air|ZrO_2(MgO)|[O]_(Ag(1))|Ir(-),利用恒电压法测定了1473-1773 K银液中氧的扩散系数,通过外加恒电压后测定的电池外电路总电流,获得随时间变化的穿过固体电解质的氧离子电流,进而计算得到银液中氧的扩散系数.在假定符合Arrhenius公式的基础上,实验结果经最小二乘法处理确定的在1473-1773 K扩散系数与温度的关系为:D_O=(1.11±0.04)×10~(-3)exp(RT/-255373±1718).实验测得的银液中氧的扩散系数值与基于前人低温测定结果外推到本实验温度下的值比较接近.利用该公式计算得到1773 K下银液中氧的扩散系数Do=(1.96±0.28)×10~(-4) cm~2/s.

关键词: 银液 , 氧的扩散系数 , 固体电解质 , 电化学电池 , 可控氧流冶金

利用电化学方法测定高温银液中氧的扩散系数

高运明宋建新张业勤郭兴敏

金属学报 doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2009.00579

采用圆柱体状氧化锆基固体电解质原电池: (+)Pt|air|ZrO₂(MgO)|[O]_Ag(l)|Ir(-), 利用恒电压法测定了1473-1773 K银液中氧的扩散系数. 通过外加恒电压后测定的电池外电路总电流, 获得随时间变化的穿过固体电解质的氧离子电流, 进而计算得到银液中氧的扩散系数. 在假定符合Arrhenius公式的基础上, 实验结果经最小二乘法处理确定的在1473-1773 K扩散系数与温度的关系为: D_O=(1.11±0.04)×10^-3exp(-25573±1718/RT). 实验测得的银液中氧的扩散系数值与基于前人低温测定结果外推到本实验温度下的值比较接近. 利用该公式计算得到1773 K下银液中氧的扩散系数 D_O=(1.96±0.28)×10^-4 cm²/s.

关键词: 银液 , oxygen diffusivity , solid electrolyte , electrochemical cell , metallurgy with controlled oxygen flow

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