Die Anwendbarkeit von ZrO2-Y2O3-, ZrO2 - CaO - und ThO2 - Y2O3 - Festelektrolyten bei 1000 bis 1600°C
General Material Designation
[Book]
First Statement of Responsibility
von Wilhelm Anton Fischer, Dieter Janke.
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
Wiesbaden
Name of Publisher, Distributor, etc.
VS Verlag für Sozialwissenschaften
Date of Publication, Distribution, etc.
1972
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
(26 Seiten)
SERIES
Series Title
Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen, 2289
GENERAL NOTES
Text of Note
Mischo. xide auf der Basis des Zirkon- und Thoriumoxids werden in zunehmendem Maße als Festelektrolyte in Hochtemperaturzellen zur Bestimmung des Sauerstoffpotentials in Gasen, sauerstoff haItigen Metallschmelzen und festen Oxiden sowie in Hochtempe raturzellen zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. In beiden Fällen wird gefordert, daß die Festelektrolyte bei hohen Temperaturen eine überwiegende Sauerstoffionenleitung aufwei sen und ausreichend gasdicht sind. In Hochtemperatur-Brennstoff zellen sollten Festelektrolyte mit einer möglichst hohen elek trischen Leitfähigkeit zur Sicherung einer bestimmten Stromaus beute eingesetzt werden. In Sauerstoffmeßzellen dagegen ist die Größe der elektrischen Leitfähigkeit nicht von ausschlag gebender Bedeutung für die Durchführung der Messungen. W. Nernst (1) erbrachte zuerst den Nachweis, daß Mischoxide aus Zr02 und Y203 als Leiter zweiter Klasse zu betrachten sind. Ihre elektrische Leitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur 0 1 zu und erreicht bei 1600 C Werte bis annähernd 1 Ohm-1cm- (2, 3). Die elektrische Leitfähigkeit des reinen Zirkonoxids 0 1 1 beträgt demgegenüber bei 1600 C 2 • 10-30hm- cm- (4). Auch Mischoxide aus Zr02 und CaO (2, 4 bis 8) sowie Th02 und Y203 (9, 10) zeigen ein ähnliches Leitfähigkeitsverhalten und er 0 1 reichen bei 1600 C Leitfähigkeitswerte zwischen 10- und 1 1 Ohm- cm-1 • Schon frühzeitig wurde erkannt, daß das beschriebene Leitfä higkeits-Temperatur-Verhalten kennzeichnend für ionenleitende Stoffe ist und in den Mischoxiden von Zr02 und Th02 einer über wiegenden Sauerstoffionenleitung entspricht.