【摘 要】
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磷的冷脆现象降低了钢铁的质量，碳饱和铁液中溶解态磷含量的直接测定，对于了解磷在碳饱和铁液中的热力学行为，为铁水脱磷，控制磷含量提供快速有效的测试手段，实现生产过程的智能化
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磷的冷脆现象降低了钢铁的质量，碳饱和铁液中溶解态磷含量的直接测定，对于了解磷在碳饱和铁液中的热力学行为，为铁水脱磷，控制磷含量提供快速有效的测试手段，实现生产过程的智能化控制都有着重要的理论和实际意义。
本文以4CaO·P<,2>O<,5>为基的材料作为固体电解质，采用高温固相直接合成法制备了4CaO·P<,2>O<,5>粉体，辅以CaO制备成固体电解质。在750～1050℃温度范围内，频率10<-1>Hz～1MHz，振幅0.1v，采用交流阻抗技术测定了固体电解质的阻抗，模拟了其等效电路。计算出其电导率在10<-5>～10<-6>s·cm<-1>之间，符合化学传感器固体电解质的电化学条件。研究了电导率随温度的变化关系，计算得到该电解质的电导激活能为1.88eV。
本工作以4CaO·P<,2>O<,5>作为固体电解质管为敏感原件和YP及Sn-P合金为参比电极，Mo丝和Mo金属陶瓷分别作为电极引线组成磷传感器，用YP为参比电极组成如下电池：
Mo|YP|4CaO·P<,2>O<,5>|[P]<,Fe|Mo在1360℃，1410℃，1450℃．温度下测定了碳饱和铁液中不同磷浓度的磷分压，实验结果呈现良好的规律性，响应时间在20s内可以达到稳定状态，持续在90s以上直至提起传感探头。用[P]<,Sn>为参比电极组成如下电池：
Mo|[P]<,Sn>|4CaO·P<,2>O<,5>|[P]<,Fe>| Mo由实验结果得出在测试温度为1360℃，1410℃，1450℃时，实验结果呈现良好的规律性。磷含量和测得的电动势关系式分别为：
1360℃ E=-82.75+1199.89×y-4251.87×y<2>mv1410℃ E=-90.02+1248.24×y-4208.06×y<2>mv1450℃ E=-95.25+1131.05×y-3036.50×y<2>mv传感器在测试中反复使用多次而未有开裂现象，这表明该固体电解质抗热震性良好，工业中有应用前景。
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