Stabilität von Sr(Ti0.65,Fe0.35)O3-δ - am IWE

76 Anhang I
1,85 ּ 10 -19 bar oder 0,45% erhöht. Somit ist auch eine Verunreinigung des Stickstoffs durch
Sauerstoff vernachlässigbar.
Für alle anderen H 2 / N 2 – Gasmischungen fällt der Beitrag der Verunreinigung sogar geringer
aus.
Zur Kontrolle der reduzierenden Atmosphäre wurde den Alterungsöfen eine LSM11 Lambdasonde
9 nachgeschaltet. Diese potentiometrische Sonde beruht auf dem Nernstschen Prinzip.
Ihre Spannung ist eine Funktion des Sauerstoffpartialdrucks (I.5) und ist in Tabelle I-1 aufgeführt.
RT pO2
Luft
U = ln
λ
2F
⋅ pO
(I.5)
2Abgas
Das Gas wird im Ofen auf 1000 °C geheizt. Anschließend kühlt das Gas in der Schlauchverbindung
zwischen Rohrofen und Lambdasonde auf Raumtemperatur ab, so dass es zur Kondensation
von Wasser am Schlauchrand kommt. Der pH 2 O und somit der pO 2 sind in der
Messkammer der Lambdasonde folglich geringer als im Rohrofen. Deshalb lassen sich aus
den gemessenen Spannungen qualitative, aber keine quantitativen Schlüsse ziehen.
Für eine Ofentemperatur T Ofen von 1273 K, einer Wasserbadtemperatur T Wasserbad von 10 °C
bzw. 45 °C und verschiedenen H 2 / N 2 -Gasmischungen ergeben sich folgende Sauerstoffpartialdrücke:
Tabelle I-1 Sauerstoffpartialdruck in Abhängigkeit der Gasmischung bei 1000 °C
pO 2 / bar Gasgemisch T Wasserbad / °C U λ / V
2 ּ 10 -1 Luft - 0,00
1 ּ 10 -4 100 % N 2 - 0,19
4,06 ּ 10 -17 10 % H 2 / 90 % N 2 10 1,07
1,02 ּ 10 -17 20 % H 2 / 80 % N 2 10 1,10
1,63 ּ 10 -18 50 % H 2 / 50 % N 2 10 1,14
8,29 ּ 10 -19 70 % H 2 / 30 % N 2 10 1,141 - 1,148
2,48 ּ 10 -15 10 % H 2 / 90 % N 2 45 -
9 Robert Bosch GmbH, Erstausrüstungs-Informationen Lambda-Sonden, Stuttgart, 1995