严格需要高温炉，将铂浆置于约 900°C 的热处理中。这种特定的热处理过程对于烧结浆料是必需的，将其从液态悬浮液转化为固化、多孔的铂电极，该电极牢固地附着在氧化钇部分稳定氧化锆 (Y-PSZ) 基材上。
核心见解：铂浆的应用不仅仅是涂层过程；它是化学转化的前体。没有 900°C 的热处理，材料仍然是导电浆料，而不是烧结电极，缺乏有效离子电导率数据所需的结构完整性和催化性能。
建立物理界面
烧结的必要性
铂的“浆料”形式是金属颗粒和有机粘合剂的混合物。高温炉会驱动这些有机成分，并将剩余的铂颗粒熔合在一起。
这个过程称为烧结，将松散的颗粒转化为连贯的固体金属层。
确保牢固的附着力
为了进行准确的测试，电极不得从陶瓷样品上脱落。900°C 的处理在固化的铂和 Y-PSZ 基材之间产生了牢固的机械结合。
这可以防止电极在后续处理或电导率测试过程中分层。
实现电化学性能
创建多孔微观结构
Y-PSZ 上的电导率测试依赖于氧离子的移动。热处理经过校准，以创建多孔金属层，而不是致密、不透水的薄片。
这种多孔性允许氧气通过电极扩散到陶瓷界面，这是发生电化学反应的要求。
激活催化性能
铂电极在测量过程中起着积极作用。参考资料强调，经过热处理的层具有必要的催化活性。
这种活性促进氧分子分解成离子，确保测量反映 Y-PSZ 的真实离子电导率，而不是电极反应的限制。
理解工艺失败的风险
热量不足的后果
如果炉温未达到约 900°C，烧结将不完全。由此产生的电极可能会出现附着力弱和接触电阻高的问题。
对数据完整性的影响
未能创建所述特定的多孔、催化结构将产生不准确的数据。测得的电阻将包含不良界面的伪影，从而掩盖 Y-PSZ 材料的实际性能。
确保准确的实验结果
为了从您的 Y-PSZ 样品中获得有效数据，请优先考虑电极制备步骤的质量。
- 如果您的主要关注点是机械稳定性：确保热处理达到完整的 900°C，以保证铂和陶瓷之间的牢固附着力。
- 如果您的主要关注点是数据准确性：验证烧结过程是否产生了催化氧活性所需的多孔微观结构。
正确烧结您的铂浆是最大限度地减少接触电阻和确保离子电导率测量有效性的最关键步骤。
摘要表：
| 工艺阶段 | 温度 | 结果 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 有机物烧除 | < 500°C | 粘合剂去除 | 清洁铂颗粒 |
| 烧结 | ~900°C | 固化多孔层 | 产生机械附着力和催化活性 |
| 界面形成 | 900°C | 稳定的金属-陶瓷键 | 最大限度地减少接触电阻以进行准确测试 |
| 孔隙率控制 | 受控 900°C | 微孔结构 | 允许氧气扩散以进行电化学反应 |
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