$CaF_{2}$를 이용한 고체전해질 산소센서의 제조및 그 특성

Fabrication of Solid Electrolyte Oxygen Sensors Using $CaF_{2}$ and their Characteristics

$CaF_{2}$ 불화물 고체전해질을 모물질로하는 저온동작용($300^{\circ}C{\sim}$500^{\circ}C) 산소센서를 제조하였다. $CaF_{2}$ 산소센서는 수축률과 SEM사진의 결과를 토대로 $850^{\circ}C$-3hr 동안 열처리 하였다. 디스크형 산소 센서는 기준전극으로 Air($O_{2}:21%$)|Pt를, 전해질로는 $CaF_{2}$, 감지전극으로 Pt를 사용하였으며, 기준전극 내장형 산소센서는 기준전극으로 NiO/Ni (30:70)을 사용하였다. 디스크형 산소센서의 경우 측정온도 $400^{\circ}C$에서 산소농도($0.1 %{\sim}10%$)로 변화시 45mV 정도의 기전력 변화를 보였으며, 기준전극 내장형의 경우는 40mV의 변화를 보였다.

Potentiometric cell oxygen sensors using $CaF_{2}$ were fabricated for monitering the oxygen partial pressure in the low temperature range ($300^{\circ}C{\sim}$500^{\circ}C). The disk type oxygen sensors consist of a reference electrode: Air($O_{2}:21%$)|Pt, a solid electrolyte $CaF_{2}$, and a sensing metel Pt electrode. And the change in open circuit emf of the disk type cell was about 45mV for the oxygen concentration range, $0.1%{\sim}10%$, at the cell temperature of $400^{\circ}C$. Also, the reference electrode incorporated type sensor showed the change of 40mV for 0.1% to 10% oxygen partial pressure range.