本發(fā)明涉及電化學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)：

在線精確測(cè)量鋼液中的氮含量是鋼鐵冶金過(guò)程中一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。有研究者曾用aln作為固體電解質(zhì)制備氮傳感器，但因其在高溫下具有較高的電子導(dǎo)電性(固體電解質(zhì)應(yīng)盡量具有較高的離子導(dǎo)電性而非電子導(dǎo)電性)和易氧化性未能成功應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。洪彥若等人用三相化合物β-al2o3+α-al2o3+aln作為固體電解質(zhì)，金屬-金屬化合物作為參比電極，研制了氮傳感器，測(cè)定了fe-mn-n和fe-mn-v-n合金中的氮活度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)較好的規(guī)律性。然而，該現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)多相化合物制備傳感器，不僅制備過(guò)程較復(fù)雜，各化合物之間可能會(huì)存在相容性差、相互排斥的問(wèn)題，帶來(lái)較大的內(nèi)阻。此外，該電池反應(yīng)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，容易產(chǎn)生工作性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種新型的用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器，不僅具有優(yōu)異的抗熱震性、且電化學(xué)傳感器中所含化合物相數(shù)較為單一，避免產(chǎn)生相容性差的問(wèn)題，且該電化學(xué)傳感器中的電池反應(yīng)過(guò)程較簡(jiǎn)單，因而是一種性能更優(yōu)異的氮傳感器，特別適合用于鋼鐵冶金過(guò)程中氮含量的在線測(cè)定。

此外，本發(fā)明還涉及一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的制備方法，利用激光表面氮化處理技術(shù)在mgsz固體電解質(zhì)基體表面形成氮摻雜的mgo穩(wěn)定氧化鋯mgnsz的輔助電極層，再配合參比電極組成氮傳感器。所述制備方法工藝簡(jiǎn)單，mgnsz輔助電極層致密無(wú)氣孔、且與mgsz固體電解質(zhì)基體結(jié)合牢固，相容性好，具有很小的界面電阻，因而借助本發(fā)明的制備方法有助于進(jìn)一步獲得性能優(yōu)異的氮傳感器。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器，其包括：

固體電解質(zhì)層，所述固體電解質(zhì)層以mgo摻雜的氧化鋯mgsz為基體材料；

輔助電極層，所述輔助電極層以氮離子取代mgsz中部分氧離子形成的氮摻雜的mgo穩(wěn)定氧化鋯mgnsz為基體材料。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，還包括參比電極層，所述參比電極層為金屬單質(zhì)-金屬化合物為基體材料。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，所述參比電極以cr2o3和cr混合粉末為基體材料。

本發(fā)明還包括一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的制備方法，其包括如下操作：

制備mgsz固體電解質(zhì)層；

表面氮化處理：利用激光表面氮化處理技術(shù)，對(duì)所述mgsz固體電解質(zhì)層的一側(cè)表面氮化處理，原位生成以氮離子取代mgsz中部分氧離子而形成的氮摻雜的mgo穩(wěn)定氧化鋯，即mgnsz輔助電極層。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，還包括參比電極層的制備：在所述mgsz固體電解質(zhì)層的另一側(cè)表面涂布金屬單質(zhì)-金屬化合物粉末材料。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，所述參比電極層的制備過(guò)程，是在所述mgsz固體電解質(zhì)層的另一側(cè)表面涂布cr2o3和cr的混合粉末。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，所述參比電極層的制備過(guò)程中，是采用等離子噴涂技術(shù)，在所述mgsz固體電解質(zhì)層的另一側(cè)表面涂布cr2o3和cr的混合粉末，形成cr2o3/cr參比電極層。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，所述利用激光表面氮化處理技術(shù)利用激光表面氮化處理機(jī)完成，且調(diào)節(jié)工作參數(shù)為激光束波長(zhǎng)＝1μm、功率(p)＝40～45w、脈沖重復(fù)率＝100h、激光器速度＝10～15mm/min、能量＝0.5j、氮?dú)饬魉俣龋?～3l/min。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例，在進(jìn)行等離子噴涂之前，還包括對(duì)所述mgsz固體電解質(zhì)層的待噴涂面進(jìn)行粗化和清洗的處理。粗化可采用噴砂打磨粗化，至待噴涂面不反光為止，以增加噴涂的粉末材料與待噴涂面的結(jié)合力，提高參比電極與mgsz固體電解質(zhì)層結(jié)合緊密度。

本發(fā)明還提供一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器，其是按照以上任一實(shí)施例的制備方法所制得。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明使用氧化鎂摻雜的氧化鋯mgsz(也可寫(xiě)為mgdz)為固體電解質(zhì)層的基體材料，由于mgsz具有優(yōu)異的抗熱震性，是應(yīng)用廣泛的高溫固體電解質(zhì)材料；本發(fā)明還使用氮離子取代mgsz中部分的氧離子形成的氮摻雜的mgo穩(wěn)定氧化鋯mgnsz(也可寫(xiě)為mgndz)，其不僅具有良好的離子導(dǎo)電性，同時(shí)又與mgsz具有優(yōu)異的化學(xué)相容性，因而內(nèi)阻較小。因此，以mgsz為固體電解質(zhì)、mgnsz為輔助電極層可獲得性能優(yōu)異的氮含量測(cè)定電化學(xué)傳感器，尤其適用于鋼鐵冶金過(guò)程中氮含量的在線測(cè)定。此外，本發(fā)明的電化學(xué)傳感器由于發(fā)生的電池反應(yīng)較簡(jiǎn)單，因此工作性能更加穩(wěn)定。

(2)本發(fā)明在制備所述氮含量測(cè)定電化學(xué)傳感器時(shí)，應(yīng)用激光表面氮化技術(shù)，即在氮?dú)夥障吕酶吣芗す馐椛湟阎瞥傻膍gsz固體電解質(zhì)層的表面，使mgsz固體電解質(zhì)層的表面快速熔化，并在凝固過(guò)程中被氮化，得到一定厚度的以氮離子取代mgsz中部分的氧離子形成的氮摻雜的mgo穩(wěn)定氧化鋯mgnsz作為輔助電極層。激光表面氮化技術(shù)，操作簡(jiǎn)單快速，對(duì)mgsz固體電解質(zhì)層的組織結(jié)構(gòu)影響較小，而生成的氮化物層(mgnsz輔助電極層)組織致密均勻，寬度和厚度可精確控制，且與mgsz固體電解質(zhì)層的結(jié)合強(qiáng)度很高，因而界面電阻非常小。因此，本發(fā)明的制備方法，有助于進(jìn)一步獲得性能優(yōu)異的電化學(xué)傳感器，且適合大規(guī)模生產(chǎn)。

(3)本發(fā)明的制備方法，在制備參比電極層時(shí)，將金屬-金屬化合物混合粉末尤其是cr2o3和cr的混合粉末，采用等離子噴涂工藝噴涂到mgsz固體電解質(zhì)層的表面，使各層之間的結(jié)合強(qiáng)度非常高、界面電阻小，同時(shí)制備工藝速度非?？?，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的制備方法流程圖。

圖3為本發(fā)明采用激光表面氮化技術(shù)在固體電解質(zhì)層表面進(jìn)行氮化處理制得輔助電極層的操作過(guò)程示意圖。

圖4為mgsz固體電解質(zhì)層在激光表面氮化處理后輔助電極層截面的sem圖。

標(biāo)記符號(hào)說(shuō)明：

10-電化學(xué)傳感器，11-mgsz固體電解質(zhì)層，12-mgnsz輔助電極層，13-cr/cr2o3參比電極層，20-導(dǎo)線，30-電壓表，40-封閉腔室，50-mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體，60-激光器，61-激光束。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖1所示，為本發(fā)明的一種測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。其中測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器10包括三層結(jié)構(gòu)，位于中間層的是mgsz固體電解質(zhì)層11，上層的是mgnsz輔助電極層12，與鐵水接觸，下層的是cr/cr2o3參比電極層13。該測(cè)定氮含量電化學(xué)傳感器10在工作時(shí)，鐵水用導(dǎo)線20(所述導(dǎo)線為金屬mo)連接電壓表30(或電化學(xué)工作站)的一端，cr/cr2o3參比電極層13也通過(guò)導(dǎo)線20連接電壓表30(或電化學(xué)工作站)的另一端。由電壓表30測(cè)得電動(dòng)勢(shì)的變化，由此在線監(jiān)測(cè)鐵水中的氮含量。其中，電池反應(yīng)過(guò)程包括：

mgnsz輔助電極層12與鐵水界面上的電極反應(yīng)：

2/(3y)zr1–xmgxo2–x–1.5yny+[o]＝2/(3y)zr1–xmgxo2–x+2/3[n]

o2–＝[o]+2e′

cr/cr2o3參比電極層13與mgsz固體電解質(zhì)層界面上的電極反應(yīng)：

1/3cr2o3＝2/3cr+1/2o2

1/2o2+2e′＝o2–

電池總反應(yīng)為：

2/(3y)zr1–xmgxo2–x–1.5yny+1/3cr2o3＝2/(3y)zr1–xmgxo2–x+2/3cr+2/3[n]

由此可見(jiàn)，本發(fā)明的測(cè)定氮含量電化學(xué)傳感器10的化學(xué)反應(yīng)較簡(jiǎn)單，相比現(xiàn)有技術(shù)的多相化合物固體電解質(zhì)的電化學(xué)傳感器而言，工作性能可更加穩(wěn)定。

參見(jiàn)圖2所示，為本發(fā)明的一種測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器的制備方法流程圖?；景ú襟E：s1：制備mgsz固體電解質(zhì)層；s2：利用激光表面氮化處理技術(shù)，對(duì)所述mgsz固體電解質(zhì)層的一側(cè)表面氮化處理，獲得氮離子和氧離子共摻雜的氧化鋯mgnsz輔助電極層；s3:在mgsz固體電解質(zhì)層的另一側(cè)表面涂布cr2o3和cr混合粉末，制備參比電極層。優(yōu)選地，步驟s3是采用等離子噴涂技術(shù)，將cr2o3和cr混合粉末噴涂到mgsz固體電解質(zhì)層的表面，以增加結(jié)合強(qiáng)度，減小內(nèi)阻，使傳感器的工作性能的更加穩(wěn)定?？衫斫獾?，步驟s2和s3的順序可調(diào)換，不影響制備的電化學(xué)傳感器的性能。

其中，步驟s1中制備mgsz固體電解質(zhì)層的過(guò)程可包括：s1-1:制備固體電解質(zhì)坯體；s1-2:高溫?zé)Y(jié)；s1-3:冷卻三個(gè)步驟。具體地，

s1-1:制備固體電解質(zhì)坯體：稱量一定量的固體mgsz粉末于壓模中，施加250～350mpa的軸向壓力，壓合得到固體電解質(zhì)坯體，優(yōu)選為圓片狀的坯體。在壓合時(shí)，可選擇加入少量的粘合劑與固體mgsz粉末拌勻，也可不加入任何粘合劑，優(yōu)選為不加入任何粘合劑，而是直接壓合。壓合后，取出該固體電解質(zhì)坯體，檢查確保表面無(wú)裂紋，以防燒結(jié)過(guò)程中碎裂，導(dǎo)致燒結(jié)失敗。

s1-2:高溫?zé)Y(jié)：將s1-1制備的該固體電解質(zhì)坯體，置于高溫爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度1400～1600℃，燒結(jié)保溫時(shí)間4～10h，升溫速率3℃/min～8℃/min，得到mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體。

s1-3:冷卻：燒結(jié)完成后，使該固體電解質(zhì)塊(片)體隨爐冷卻，至此完成mgsz固體電解質(zhì)層的制備過(guò)程。

燒結(jié)成型的固體電解質(zhì)塊(片)體(mgsz固體電解質(zhì)層)具備陶瓷性能，具有很高的強(qiáng)度，且致密性良好，可以抵抗在等離子噴涂工藝中的強(qiáng)大沖擊力。

其中，步驟s1-1使用的固體mgsz粉末可由任何一種現(xiàn)有方法制得或直接購(gòu)買(mǎi)，也可以由共沉淀法制得，共沉淀法的制備過(guò)程如下：

①、按摩爾比，mgcl2:zrocl2·8h2o＝(8～12):92進(jìn)行稱量。

②、將稱好的原料溶解于去離子水中，攪拌20～40min,得到均勻的溶液，zr4+濃度約為0.45～0.5mol/l。

③、在磁力攪拌器攪拌下，恒溫25℃，滴加氨水進(jìn)行共沉淀，當(dāng)9<ph<10時(shí)，停止滴定，得到前驅(qū)體的沉淀物。

④、將沉淀過(guò)濾，分別用蒸餾水和乙醇各洗滌三遍，得到膠體狀前驅(qū)體沉淀物，洗滌的作用主要是去除cl-等雜質(zhì)離子，同時(shí)減少沉淀物之間的團(tuán)聚現(xiàn)象。

⑤、將前驅(qū)體沉淀物置于干燥箱中，對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行干燥，溫度75～85℃，恒溫20～24h。

⑥、將干燥后的前驅(qū)體沉淀物用瑪瑙研缽研磨0.5h～1h，然后置于高溫爐中焙燒，焙燒溫度600～800℃，焙燒時(shí)間8～12h,得到mgo穩(wěn)定的氧化鋯固體電解質(zhì)粉末mgsz。

⑦、將制得的mgsz電解質(zhì)粉末置于瑪瑙研缽中研磨2～4h，得到納米級(jí)粉末,以供在壓模中壓合得到所述固體電解質(zhì)坯體。

參見(jiàn)圖3所示，為本發(fā)明采用激光表面氮化技術(shù)在固體電解質(zhì)表面進(jìn)行氮化處理制得輔助電極層的操作過(guò)程示意圖。具體地操作過(guò)程為：向一個(gè)封閉腔室40內(nèi)通入氮?dú)?也可以混入少量氬氣，如0.5～1.5％體積分?jǐn)?shù)的氬氣)，使該封閉腔室40充滿氮?dú)鈿夥?，打開(kāi)激光器60使發(fā)出激光束61，使激光束61對(duì)準(zhǔn)放置在該封閉腔室40底部的一塊mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50的一側(cè)表面，勻速移動(dòng)該激光器60(勻速可保證mgnsz輔助電極層厚度均勻)，使激光束61線性掃描該側(cè)表面，即沿z軸掃描移動(dòng)且每次移動(dòng)到該mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50的邊緣后向x軸方向移動(dòng)一行，如此往復(fù)。激光束61具有高能量，使mgsz固體電解質(zhì)層的表面快速熔化，并在凝固過(guò)程中被封閉腔室內(nèi)的氮?dú)馑?，最終在該mgsz固體電解質(zhì)的一側(cè)表面形成一層mgnsz輔助電極層。由于是在該mgsz固體電解質(zhì)表面原位氮化得到mgnsz輔助電極層(膜)，因此其致密度非常好，其厚度均勻可控，且與內(nèi)側(cè)的mgsz固體電解質(zhì)結(jié)合力強(qiáng)，可保證制得的電化學(xué)傳感器的工作性能的穩(wěn)定。優(yōu)選地，所選的激光設(shè)置參數(shù)如下：波長(zhǎng)＝1μm、功率(p)＝40～45w、脈沖重復(fù)率＝100h、激光器速度＝10～15mm/min、能量＝0.5j、氮?dú)饬魉俣龋?～3l/min。

步驟s3是在mgsz固體電解質(zhì)層的另一側(cè)表面涂布cr2o3和cr的混合粉末制備參比電極層。涂布的方法，可用制漿涂布法，即將cr2o3和cr的混合粉末制成漿液后涂布。但在本發(fā)明中，較佳選擇采用等離子噴涂技術(shù)將cr2o3和cr混合粉末噴涂到mgsz固體電解質(zhì)層的表面，以增加界面間的結(jié)合強(qiáng)度。

等離子噴涂技術(shù)噴涂cr2o3和cr的混合粉末到mgsz固體電解質(zhì)層的表面，具體可按照如下方法進(jìn)行：

s3-1:表面預(yù)處理：對(duì)步驟s1燒結(jié)制得的mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50進(jìn)行表面清潔處理和表面粗化處理，粗化的目的是增強(qiáng)mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50與參比電極層間的結(jié)合力。

優(yōu)選地，粗化處理可采用噴砂工藝：對(duì)mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50未形成mgnsz輔助電極層的一側(cè)表面，采用2～4個(gè)大氣壓的壓縮氣體在200-350mm范圍內(nèi)進(jìn)行噴砂(石英砂0.5～1.0mm)處理，直到該側(cè)表面無(wú)反光，再用壓縮氣體將該側(cè)表面清潔干凈，最后用丙酮溶液清洗。

s3-2:等離子噴涂處理，具體操作可包括：

①、將按照s3-1處理好的mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50放入等離子噴涂裝置的鍍膜腔中并且固定，防止mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50被噴涂過(guò)程中的等離子焰流沖走。

等離子噴涂處理的原理是：利用噴槍產(chǎn)生高速等離子火焰，同時(shí)供粉器將待噴涂的粉末(cr2o3和cr的混合粉末)送入等離子火焰流中，被加速、熔化，最終被噴涂到待噴涂面上。等離子噴涂裝置由陰極、噴嘴、送粉器、水冷系統(tǒng)、槍體、絕緣體等組成。

②、將鍍膜腔抽至真空度10-4pa，同時(shí)通入氦氣或氬氣，營(yíng)造噴涂所需要的惰性氣氛條件。

③、設(shè)置噴涂參數(shù)和條件：根據(jù)噴涂參數(shù)，進(jìn)行cr2o3和cr混合粉末的噴涂。具體地，在噴涂cr2o3和cr的混合粉末至該mgsz固體電解質(zhì)塊(片)體50表面時(shí)，具體的參數(shù)可設(shè)為：電流值為650～850a，電壓值35～50v，工作氣體為n2(摻入體積分?jǐn)?shù)5％～10％的h2)，工作氣體流量800～1200l/h，送粉氣體為氬氣，送粉速度10～20g/min，噴涂距離80～120mm，噴涂角度85～90°。

以下為具體實(shí)施例

實(shí)施例1

步驟一、制備mgsz固體電解質(zhì)粉末：稱取3.8gmgcl2，148.24g的zrocl2·8h2o，溶解至1l的去離子水中，得到zr4+濃度約為0.46mol/l。在磁力攪拌器攪拌下，恒溫25℃，滴加氨水進(jìn)行共沉淀，當(dāng)ph＝9～10時(shí)，停止滴定，過(guò)濾沉淀，分別用蒸餾水和乙醇各洗滌三遍，去除cl-等雜質(zhì)離子。對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥，溫度75～85℃，恒溫干燥24h，在瑪瑙研缽研磨0.5h，再置于高溫爐中焙燒10h，焙燒溫度600℃，得到mgo穩(wěn)定的氧化鋯固體電解質(zhì)粉末mgsz。

步驟二、制作mgsz固體電解質(zhì)層：稱取30g固體mgsz粉末于直徑5cm壓模中，施加300mpa軸向壓力壓合成片狀坯體，置于高溫爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度1600℃，燒結(jié)保溫時(shí)間5h，升溫速率5℃/min，得到機(jī)械強(qiáng)度較高的mgsz固體電解質(zhì)片體。

激光表面氮化處理制得mgnsz輔助電極層：將該mgsz固體電解質(zhì)片體放置如圖3所示的激光表面氮化裝置的封閉腔室40內(nèi)，向該封閉腔室40通入氮?dú)?，設(shè)置激光束的波長(zhǎng)＝1μm、功率(p)＝45w、脈沖重復(fù)率＝100h、激光器移動(dòng)速度＝10mm/min、能量＝0.5j、氮?dú)饬魉俣龋?l/min，打開(kāi)激光器60發(fā)出激光束61，對(duì)該mgsz固體電解質(zhì)片體一側(cè)表面線性掃描至覆蓋整個(gè)該側(cè)表面。激光掃描結(jié)束后，該mgsz固體電解質(zhì)片體表面形成一層mgnsz輔助電極層。如圖4所示，為mgsz固體電解質(zhì)在激光表面氮化處理后輔助電極層截面的sem圖，可看到在mgsz固體電解質(zhì)片體表面形成了一層厚度均勻的mgnsz輔助電極層。

步驟三、等離子噴涂cr2o3和cr的混合粉末制作參比電極層：對(duì)已經(jīng)形成了mgnsz輔助電極層的mgsz固體電解質(zhì)片體的另一個(gè)側(cè)表面進(jìn)行噴砂打磨，采用3個(gè)大氣壓的壓縮氣體在300mm范圍內(nèi)進(jìn)行噴砂處理，直至該側(cè)表面無(wú)反光，然后用壓縮氣體沖凈該側(cè)表面，并用丙酮清洗干凈。再將該mgsz固體電解質(zhì)片體置于等離子噴涂裝置的鍍膜腔中并固定，使其待噴涂面朝向噴槍一側(cè)。將鍍膜腔抽至真空度10-4pa，通入氦氣或氬氣保持惰性氣氛。將cr2o3和cr的混合粉末10g裝入供粉器內(nèi)，設(shè)定工作參數(shù)，電流值為700a，電壓值45v，工作氣體為n2(含10％的h2)，工作氣體流量1000l/h，送粉氣體為氬氣，送粉速度15g/min，噴涂距離100mm，噴涂角度85°，噴涂時(shí)間15s結(jié)束。mgsz固體電解質(zhì)片體上形成一層結(jié)合緊密的cr2o3+cr參比電極層。至此，得到cr2o3+cr參比電極層、mgsz固體電解質(zhì)層和mgnsz輔助電極層組成的用于測(cè)量氮含量的化學(xué)傳感器。連接鉬絲導(dǎo)線、電壓力表或電化學(xué)工作站，可用于對(duì)鋼鐵冶煉中鐵水中氮含量的在線監(jiān)測(cè)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定氮含量的電化學(xué)傳感器，其包括：固體電解質(zhì)層，所述固體電解質(zhì)層以MgO摻雜的氧化鋯MgSZ為基體材料；輔助電極層，所述輔助電極層以氮離子取代MgSZ中部分氧離子形成的氮摻雜的MgO穩(wěn)定的氧化鋯，即MgNSZ為基體材料。本發(fā)明還進(jìn)一步包括所述電化學(xué)傳感器的制備方法，是在已制成的MgSZ固體電解質(zhì)的表面利用激光表面氮化處理技術(shù)，使該MgSZ固體電解質(zhì)表面形成一定厚度的MgNSZ輔助電極層，不僅工藝簡(jiǎn)單，MgNSZ輔助電極層致密無(wú)氣孔、且與MgSZ固體電解質(zhì)基體結(jié)合牢固，相容性好，界面電阻小，因而借助所述制備方法有助于進(jìn)一步獲得性能優(yōu)異的氮傳感器。

技術(shù)研發(fā)人員：劉濤;莫揚(yáng)成;王相南;李靜云;易茂義

受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2018.09.12

技術(shù)公布日：2019.01.11