致密扩散障碍阻极限电流型氢气传感器的研究

铝及合金是尖端技术和国防工业的重要材料。氢是影响其性能的关键因素。为进行铝和合金熔体中氢含量的在线检测和控制，急需开发氢传感器。致密扩散障碍层极限电流型氢传感器具有测试范围宽、对温度依赖小、容易制备等优点。本研究以高温质子导体为固体电解质，致密透氢膜为扩散阻，制备极限电流型氢传感器。研究双稀土搀杂BaZrO3的组成、制备条件、微观结构对导电性能影响；研究其在不同的气氛下导电性能和质子迁移数及稳定性。研究化学镀制备钯基合金的工艺条件以及不同组成和厚度合金层的透氢速率。以BaCe0.9-xY0.1RuxO3为基础，利用过渡金属搀杂合成混合导体材料，并测定其电子与离子电导率。研究传感器中固体电解质和透氢膜（钯基合金或混合导体材料）相互匹配的规律，制备膜型和体型传感器，探讨传感器性能的影响因素，实现传感器的检测范围、灵敏度和极化电压的调控，为高性能极限电流型传感器的发展提供应用基础性的研究成果。