Ⅰ. 전기화학 연구를 위한 알루미나 세라믹 튜브의 핵심 소재 장점
1. 최고의 전기 절연 성능:상온부터 최대 1600°C까지 탁월한 절연 성능을 제공합니다. 백금, 몰리브덴, 텅스텐 전극 리드를 절연하여 고온 전해조에서 단락을 방지하고 EIS 및 이력서 테스트 신호의 잡음 간섭을 제거합니다.
2. 화학적 불활성:강산, 강알칼리, 용융염 및 플라즈마에 의한 부식에 강합니다. 전해질이나 전극 재료와의 불순물 이온 이동이 없어 배경 오염이 없는 전기화학 데이터를 얻을 수 있습니다.
3. 고온 안정성:99% 알루미나 세라믹 튜브는 1600°C의 장기 사용 온도와 1800°C의 단기 최고 온도에서도 변형 없이 치수 안정성을 유지하므로 용융염 전해조, 고체 산화물 연료 전지(SOFC) 및 고온 임피던스 테스트 장비에 적합합니다.
4. 이중 구조(다공성/고밀도) 사용 가능:고밀도 튜브는 전극 절연 슬리브 및 열전대 보호 튜브 역할을 하며, 다공성 알루미나 세라믹 튜브는 이온 분리막, 가스 확산 채널 및 기준 전극용 액체 접합부에 사용됩니다.
5. 기계적 강성:통합형 다중 관통 구멍 구조는 세 전극의 상대적 위치를 고정하고, 전극 드리프트를 제거하며, 순환 전압 전류법 및 크로노암페로메트리 테스트의 반복성을 향상시킵니다.
Ⅱ. 대학에서의 전기화학 응용 사례 전체
사례 1:베이징과학기술대학교 - 고온 용융염 부식 환경에서의 전기화학적 기준 전극용 격막 (용융염 전기화학)
연구 주제
용융 황산염 시스템에서 금속의 고온 부식에 대한 전기화학적 특성 분석; 800~900°C 범위의 용융염 온도에서 작동하는 3전극 시스템 구축
알루미나 세라믹 튜브의 적용 방안
얇은 벽을 가진 다공성 99 알루미나 세라믹 튜브를 농/농₂그래서₄ 고온 기준 전극 막으로 선정함:
1.용융 황산나트륨(나₂그래서₄)이 내부 기준 전해질 역할을 하는 튜브 내부에 은선이 밀봉되어 있고, 다공성 튜브 벽은 이온 전도성 장벽 역할을 합니다.
2.밀도가 높은 단일 구멍 알루미나 슬리브가 기준 전극 리드선을 감싸 백금 도체를 용융염 부식으로부터 보호합니다.
3.알루미나 튜브는 고온의 코런덤 전해 도가니에 삽입되며, 산소 분압을 조절하기 위해 측면의 알루미나 튜브를 통해 아르곤 가스가 용융염으로 주입됩니다.
실험 결과 및 값
다공성 알루미나 막은 나⁺ 이온만 전도하고 용융염 내의 중금속 불순물을 차단하며, 기준 전위 변동은 24시간당 3mV 미만입니다.
석영 및 유리 슬리브와 비교했을 때, 알루미나 세라믹 튜브는 900°C에서도 연화되지 않으며 황산염 반응에 대해 불활성 상태를 유지합니다. 따라서 72시간 동안 연속적인 고온 전기화학 임피던스 분광법(EIS) 및 정상 상태 분극 시험을 견딜 수 있습니다.
이 소재는 연구 논문에 설명된 바와 같이 고온 용융염 알칼리도 측정을 위한 현장 전기화학 프로브의 교정을 용이하게 하여 기존 유리 기준 전극의 고온 고장 문제를 해결했습니다.
