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Format: | Buch |
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Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2000
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Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI
821 |
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FORTSCHRITT-BERICHTE YDI
REIHE 8 MESS-, STEUERUNGS- DIPL.-ING. THOMAS RUDOLF SCHULTE, UND
REGELUNGSTECHNIK STUTTGART
NR. 821 | ENTWICKLUNG VON
SAUERSTOFFPERMEABLEN KERAMIKMEMBRANEN FUER NO X -SENSOREN
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
1.1. TECHNISCHE RELEVANZ 1
1.2. STAND DER KENNTNIS 2
1.2.1. AMPEROMETRISCHE STICKOXIDSENSOREN 2
1.2.2. MEMBRANSYSTEME AUF MIEC-BASIS 3
1.3. ZIELSETZUNG UND STRUKTUR DER ARBEIT 3
2. GRUNDLAGEN 6
2.1. GEMISCHBILDUNG UND MOTORMANAGEMENT 6
2.1.1. MOTORSTEUERUNGSKONZEPTE UND ABGASNACHBEHANDLUNG 6
2.2. STICKOXIDSENSORIK 13
2.2.1. POTENTIOMETRISCHE NO X-SENSOREN 13
2.2.2. RESISTIVE UND HALBLEITERBASIERTE NO X-SENSOREN 18
2.2.3. VOLTAMMETRISCHE NO X-SENSOREN 19
2.2.4. AMPEROMETRISCHE NO*-SENSOREN 21
2.2.5. ALTERNATIVE MESSVERFAHREN ZUR NO X-DETEKTION 25
2.3. KERAMISCHE SENSOREN 26
2.3.1. FERTIGUNGSTECHNOLOGIE 26
2.4. GEMISCHTLEITENDE KERAMIKEN 28
2.4.1. PEROWSKITE 28
2.4.2. ELEKTRONISCHE EIGENSCHAFTEN 32
2.4.3. SAUERSTOFFPERMEATION 33
2.5. IONENLEITENDE KERAMIKEN: DER FESTELEKTROLYT YSZ 36
2.5.1. STRUKTUR 36
2.5.2. IONISCHE UND ELEKTRONISCHE LEITFAEHIGKEIT 38
2.5.3. EINSATZ ALS X-SONDE 40
2.5.4. POLARISATIONSMECHANISMEN 41
2.5.5. EINSATZ ALS PUMPZELLE 42
2.6. ADSORPTION UND KATALYSE 43
2.6.1. STICKOXIDREAKTIONEN IN N X/OX-SYSTEMEN ., 44
2.6.2. KATALYSE AN KERAMISCHEN OBERFLAECHEN 46
3. EXPERIMENTELLES 50
3.1. PRAEPARATION 50
3.2. ELEKTRISCHE MESSMETHODEN 54
3.3. KATALYSEMESSPLATZ 57
3.4. PERMEATIONSMESSPLATZ 61
3.5. SENSORMESSPLATZ 65
3.6. 16 18O-ISOTOPENAUSTAUSCH 67
3.7. SPEZIELLE MESSMETHODEN 73
3.7.1. ATOMIC FORCE MICROSCOPE (AFM) 73
3.7.2. FOCUSSED ION BEAM (FIB) 73
3.7.3. ELECTRON SPECTROSCOPY FOR CHEMICAL ANALYSIS 75
4. MEMBRANMATERIALIEN 76
4.1. HERLEITUNG DES ANFORDERUNGSPROFILS 76
4.2. MATERIALAUSWAHL 85
4.3. STABILITAET DER MATERIALIEN 88
4.3.1. DAS SYSTEM LAI-JS^CO^YCUYOA-S 89
4.3.2. DAS SYSTEM GDI- XCAXCOC 3-6 91
IMAGE 3
VI
4.3.3. DAS SYSTEM GDI- XCAXCOO3-S / CE0.8GD0.2O2-6 99
4.3.4. DAS SYSTEM GDI- XCA*FEI-YCOYO3-6 103
4.3.5. DAS SYSTEM SRFECO 05OX 105
4.3.6. ZUSAMMENFASSUNG 107
4.4. THERMISCHE AUSDEHNUNG DER VERBINDUNGEN 108
4.4.1. DAS SYSTEM LAI-XS^COI-YOIYOS-J 110
4.4.2. DAS SYSTEM GDI_ XCAXCOO3-S 112
4.4.3. DAS KOMPOSITSYSTEM GDI- XCA*COC 3-6 / CEO.SGDO.202-6 113 4.4.4.
DAS SYSTEM GDI_ XCAXFEI-YCOYO3-8 118
4.4.5. DAS SYSTEM SRFECO 0.5OX 119
4.4.6. ZUSAMMENFASSUNG 122
4.5. KATALYTISCHE AKTIVITAET 124
4.5.1. DAS SYSTEM LAI- XSRXCOI_YCUYO3A 126
4.5.2. DAS SYSTEM GD!- XCAXCOC 3-6 129
4.5.3. DAS KOMPOSITSYSTEM GDI_ XCAXCOO3.6 / CEO.SGDO.202-6 140 4.5.4.
DAS SYSTEM GDJ- XCAXFEI.YCOYO3-6 148
4.5.5. DAS SYSTEM SRFECO 0.5OX 152
4.5.6. ZUSAMMENFASSUNG 154
4.6. VERHALTEN IN SCHWEFELHALTIGER ATMOSPHAERE 155
4.6.1. THEORETISCHE BERECHNUNGEN 157
4.6.2. DAS SYSTEM LA 1-XSRXC0I-YCUYO3_6 159
4.6.3. DAS SYSTEM GDI_ XCAXCOO3_6 160
4.6.4. DAS KOMPOSITSYSTEM GDI- XCAXCOO3-S / CEO.SGDO.202-6 163 4.6.5.
DAS SYSTEM SRFECOO.SO X 166
4.6.6. ZUSAMMENFASSUNG 168
4.7. IONISCHE UND ELEKTRONISCHE LEITFAEHIGKEIT 169
4.7.1. DAS SYSTEM LAI-JSRJCQ^YCUYOS-AE 171
4.7.2. DAS SYSTEM GD)_ XCAXCOO3_OE 176
4.7.3. DAS KOEMPOSITSYSTEM GD]- XCAXCOO3-6 / CEO.8GDO.2O2.-6 181 4.7.4.
DAS SYSTEM GDI- XCAXFEI-YCOYO3-6 189
4.7.5. DAS SYSTEM SRFECOO.SO X 192
4.7.6. ZUSAMMENFASSUNG 193
4.8. SAUERSTOFF-PERMEATION 195
4.8.1. DAS SYSTEM GDI- XCAXCOO3-6 195
4.8.2. VERGLEICH DER GEMISCHTLEITENDEN SYSTEME 201
4.8.3. ZUSAMMENFASSUNG 204
4.9. FAZIT MATERIALAUSWAHL 205
5. SYSTEMEIGENSCHAFTEN 206
5.1. SENSORLAYOUT 206
5.2. SENSORKOMPONENTEN 207
5.2.1. DIFFUSIONSBARRIERE 207
5.2.2. DIFFUSIONSKANAL 208
5.2.3. SEPARATIONSMEMBRAN, TRAEGERSYSTEM UND O2-PUMPZELLE 210 5.2.4.
NO-PUMPZELLE 221
5.2.5. LUFTKANAL 224
5.3. SYSTEMBEWERTUNG 225
6. SCHLUSSFOLGERUNGEN 227
6.1. ZUSAMMENFASSUNG 227
6.2. AUSBLICK 229
7. LITERATUR 231
8. ANHANG 233
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Bibliotheksmagazin
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Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |