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Hochleistungskeramik zur Messung von Sauerstoff

Die Kyocera-Tochtergesellschaft Kyocera Fineceramics Solutions GmbH, ehemals Teil der Friatec GmbH, entwickelt beständige Sauerstoffsensoren zur Steuerung von Verbrennungen in industriellen Prozessen.

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Kyoto/Neuss - Die Keramiksparte der Friatec GmbH, die nach der vollständigen Übernahme in die Kyocera Fineceramics Solutions GmbH übertragen wurde, ist für ihre Hochleistungskeramik-Komponenten für verschiedene Einsatzbereiche bekannt: Mit DEGUSSIT FZY steht ein innovativer Werkstoff zur Hochtemperatur-Sauerstoffmessung zur Verfügung. Führende Hersteller von Gasanalysatoren und -Messsystemen wie Zirox Sensoren und Elektronik GmbH vertrauen seit Jahren auf die Qualität dieser Technologie.

Exakte Messung des Sauerstoffgehalts

In diversen industriellen Prozessen ist es essentiell, den Sauerstoffgehalt eines Gases zu kennen oder dessen Anwesenheit nachweisen zu können. Die Messung des Sauerstoffgehalts bei hohen Temperaturen und unter schwierigen Anwendungsbedingungen, wie beispielsweise unter chemischen oder mechanischen Einflüssen, kann nur mit Hilfe sogenannter Festkörperelektrolyte erfolgen. Dabei zeichnet sich DEGUSSIT FZY, ein keramischer Festkörperelektrolyt aus mit Yttriumoxid dotiertem Zirkonoxid, insbesondere durch seine Beständigkeit gegen Temperaturwechsel und Korrosionen aus. Die Anwendung kann bis zu 1500 °C erfolgen. Je nach Beheizung der Sensoren können diese direkt in den Hochtemperaturprozess oder eben außerhalb dieses Prozesses installiert werden. Zudem sind die Ansprechzeiten bei konstantem Mess-Signal sehr gering.

Verschiedene Anwendungsmöglichkeiten in industriellen Prozessen

Dank dieser Beständigkeit eignen sich Sensoren mit DEGUSSIT FZY besonders zur Steuerung von Verbrennungen, wie sie in gasbeheizten Industrieöfen, Verbrennungsmotoren oder in Kraftwerken üblich sind. Um in diesen Prozessen einen problemlosen Ablauf und zugleich eine effiziente Ressourcennutzung zu gewährleisten, muss der Luft- bzw. Sauerstoffgehalt exakt eingestellt werden. Die Anwendungsgebiete von Sensoren mit DEGUSSIT FZY reichen daher von Glühprozessen über Schutzgasüberwachungen sowie Oberflächenbehandlungen (Härtereien) bis zu Redox Vorgängen und Diffusionsprozessen. Außerdem wird das Produkt bei biotechnischen Prozessen und zur Kontrolle von Lebensmittelverpackungen eingesetzt. Voraussetzung für die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten ist auch die Produktvielfalt, in der die Sauerstoffsensoren erhältlich sind: Aus DEGUSSIT FZY sind einseitig geschlossene sowie beidseitig offene Rohre, Platten, Tiegel, H-Hülsen, Kugeln und Formteile verfügbar.

Funktion der Festelektrolyt-Sensoren

Mit Yttriumoxid (Y203) dotiertes Zirkonoxid besitzt bei Temperaturen über 600 °C eine Leitfähigkeit für Sauerstoffionen. Diese Eigenschaft nutzen Festelektrolyt-Sensoren mit FRIALIT®-DEGUSSIT® Keramik. Dabei dient die Zirkonoxid-Keramik als gasdichte Trennschicht zwischen zwei Gasen mit unterschiedlicher Sauerstoffkonzentration. Beidseitig mit Elektronenleitern versehen – wie beispielsweise mit einer Platinschicht – entstehen verschiedene chemische Potenziale. So kann die elektrische Spannung zwischen den beiden Elektroden gemessen werden. Diese ist abhängig vom Unterschied in der Sauerstoffkonzentration der beiden Gase. Als Referenzgas wird häufig Luft verwendet.

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Prinzipschema von Zirox

Über Zirox Sensoren und Elektronik GmbH

Zirox ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Greifswald, das 1989 gegründet wurde und heute als einer der führenden Hersteller von Gasanalysatoren und Messsystemen ca. 750 Produktvarianten sowie Sonderlösungen und Spezialanfertigungen anbietet. Das Unternehmen setzt auf die ausschließliche Entwicklung und Fertigung in Deutschland und vertraut dabei seit vielen Jahren auf die Qualität von Rohren aus DEGUSSIT FZY von Kyocera Finceramics Solutions GmbH. Zirox erlangte mit seinen Technologien internationale Präsenz und ist vor allem auf dem asiatischen Markt aktiv.

Redaktionsmaterial