氧化鋯(ZrO2)是一種陶瓷,一種具有離子導電性質的固體。在常溫下為單斜 晶體,當溫度升高到一定溫度時,晶型轉變為立方晶體,同時約有 7%的體積收 縮;當溫度降低時,又變為單斜晶體。若反復加熱與冷卻,ZrO2 就會破裂。
因 此,純凈的 ZrO2 不能用作測量元件。如果在 ZrO2 中加入一定量的氧化鈣(CaO) 或氧化釔(Y2O3)作穩定劑,再經過高溫焙燒,則變為穩定的氧化鋯材料,這 時,四價的鋯被二價的鈣或三價的釔置換,同時產生氧離子空穴,所以 ZrO2 屬于陰離子固體電解質。ZrO2 主要通過空穴的運動而導電,當溫度達到 600℃ 以上時,ZrO2 就變為良好的氧離子導體。
在氧化鋯電解質的兩面各燒結一個鉑電極,當氧化鋯兩側的氧分壓不同時, 氧分壓高的一側的氧以離子形式向氧分壓低的一側遷移,結果使氧分壓高的一 側鉑電極失去電子顯正電,而氧分壓低的一側鉑電極得到電子顯負電,因而在 兩鉑電極之間產生氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時只與兩側氣體中氧氣含量 的差(氧濃差)有關。若一側氧氣含量已知(如空氣中氧氣含量為常數),則另 一側氧氣含量(如煙氣中氧氣含量)就可用氧濃差電勢表示,測出氧濃差電勢, 便可知道煙氣中氧氣含量。
因為氧化鋯的耐高溫特性,多應用于溫度條件相對較高的工況(窯爐、鍋爐)
· 不受檢測氣體溫度的影響(氧化鋯氧量分析儀耐高溫)
· 通過不同導流管可檢測各種溫度氣體中的氧含量
· 適用于溫度較高的工況
· 采樣氣體雜質較多時,有可能堵塞采樣管
· 多孔鉑電極易受到被測氣體中的腐蝕性氣體腐蝕而失效
· 加熱器一般用電爐絲加熱,壽命不長