晶体缺陷和电导以及电化学理论；固体电解质微观组织结构分析，电化学研究方法和电导率测量方法；稳定后的ZrO2固体电解质材料；ZrO2基固体电解质在气体和熔融金属测氧中的应用，单晶ZrO2基氧传感器、共晶复合材料ZrO2基氧传感器和阻抗谱型氧传感器的应用；硫、磷、硅、锰和铬传感器在熔融金属中的应用，CO2、SO2和NOx气体传感器；极限电流型氧传感器的工作原理及应用；混合电势型气体传感器的结构和机理，CO、NOx、NH3、H2和碳氢化合物混合电势型传感器的研究概况；利用ZrO2基氧泵控制熔融金属中的氧含量。

　　《ZrO2基固体电解质及其应用》：
　　3）电负性因素
　　电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，以电负性因素来衡量化学亲和力。电负性相差越大，则元素的化学亲和力越强，元素的化合物间往往会相互反应形成稳定的新化合物，因此不易形成固溶体。反之，如果电负性相近，则有利于形成固溶体。
　　4）晶体结构因素
　　晶体的结构类型是能否生成连续固溶体的重要因素，两组元具有相同晶体结构是生成连续固溶体的必要条件，结构不同的两种晶体最多只能生成有限固溶体。MgO—CoO、MgO—NiO、Cr2O3—Al2O3、M92SiO4—Fe2SiO4、 ThO2—UO2等二元系统中的两组元具有相同的晶体结构，它们能形成连续固溶体，Fe2O3—Al2O3虽然都是刚玉型结构，但因为二者阳离子半径差△r>15%，所以也只能形成有限置换固溶体。
　　CaO易溶于ZrO2中可能是基于结构相关的原理，CaF2萤石型结构有利于CaO（岩盐结构）的溶入，CaO和ZrO2两组元可生成范围很宽的有限固溶区。在ZrO2中加入CaO等立方晶系氧化物形成的固溶体称为稳定的ZrO2，可抑制晶型转变和防止因体积效应而导致样品的开裂。
　　3.填隙型固溶体
　　当半径较小的溶质原子（离子）进入溶剂的晶格间隙位置时就形成了填隙型固溶体。在金属材料中，填隙型固溶体较常见，溶质原子尺寸越小，越容易进入晶格的间隙位置，如H、B、C、N等原子，当C原子进入面心结构的γ—Fe点阵的八面体空隙时就形成了奥氏体。
　　在无机非金属固体材料中，填隙型固溶体不是很普遍，其形成填隙型固溶体的能力与主晶相中的间隙大小有很大关系。
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《现代冶金与材料过程工程丛书》序
前言
第1章 晶体缺陷与电极反应动力学
1.1 晶体的缺陷结构
1.1.1 晶体缺陷的分类
1.1.2 点缺陷的符号表示
1.1.3 热缺陷的平衡浓度
1.1.4 热缺陷的化学平衡
1.1.5 固溶体中的点缺陷
1.1.6 点缺陷与晶体扩散
1.1.7 ZrOz（Ca0）中的缺陷和电导
1.2 固体电解质的迁移性质
1.3 氧化物固体电解质的电子导电
1.4 固体电解质电导率的影响因素
1.5 电荷传递理论和多电子交换过程
1.5.1 Butler一’Volmer方程
1.5.2 多步骤电荷传递
1.6 双电层理论
1.6.1 Htelmholtz模型
1.6.2 Gouy-Chapman模型
1.6.3 Stern模型
1.6.4 Orahame模型
参考文献

第2章 固体电解质实验研究方法
2.1 X射线衍射
2.2 扫描电子显微镜
2.3 X射线光电子能谱
2.4 电化学方法
2.4.1 电化学阻抗谱
2.4.2 稳态极化曲线测量
2.4.3 动态极化测量
2.4.4 传统电化学方法在固体电化学中的应用
2.5 电导率测量方法
2.5.1 总电导率的测量——四电极极化法
2.5.2 离子电导率的测量——交流阻抗法
2.5.3 固体电解质电子导电性的实验测定原理
参考文献

第3章 z1"02基固体电解质材料
3.1 ZrO：晶系转变及其稳定化
3.2 二元系Zr0：基固体电解质
3.2.1 ZrO2一Y20。固体电解质
3.2.2 ZrO2一CaO固体电解质
3.2.3 ZrO2一MgO固体电解质
3.2.4 ZrO一Scz（九固体电解质
3.2.5 ZrO2一CeO2二元体系
3.3 三元系ZrO。基固体电解质
3.3.1 ZrO2一Y2O3一A12O3
3.3.2 Zr（]2一Y203一MOr（M-Ca、Mg、Sc或稀土金属）
3.3.3 ZrO2一Y2O3一Mq（M-Ce、Ti或In）
3.3.4 N掺杂的YSZ
参考文献

第4章 氧传感器及其应用
4.1 第一类平衡电位型氧传感器的工作原理
4.2 参比电极
4.3 电极引线
4.4 应用范围和测量误差
4.5 在气体测氧中的应用
4.5.1 在汽车尾气控制中的应用
4.5.2 在热处理炉中的应用
4.5.3 在锅炉中的应用
4.5.4 在高炉中的应用
4.5.5 在转炉中的应用
4.5.6 在连铸中间包中的应用
4.6 在熔融金属测氧中的应用
4.6.1 在钢铁冶金中的应用
4.6.2 在Pb和Pb-Bi熔体中的应用
4.7 单晶ZrO。基氧传感器
4.8 共晶复合材料ZrO。基氧传感器
4.9 阻抗谱型氧传感器
参考文献

第5章 成分传感器及其应用
5.1 定硫传感器及其在熔融金属中的应用
5.1.1 硫化物的化学稳定性
5.1.2 定硫传感器的设计
5.1.3 定硫传感器的测量原理
5.1.4 定硫传感器的研究概况
5.2 定磷传感器及其在熔融金属中的应用
5.3 定硅传感器及其在熔融金属中的应用
5.3.1 以莫来石为固体电解质的硅传感器
5.3.2 三相固体电解质硅传感器
5.3.3 辅助电极型硅传感器
5.4 定锰传感器及其在熔融金属中的应用
5.5 定铬传感器及其在熔融金属中的应用
5.6 CO：、SO。和Nq气体传感器
参考文献

第6章 极限电流型氧传感器
6.1 极限电流型氧传感器的分类及工作原理
6.1.1 体扩散
6.1.2 Knudsen扩散
6.1.3 致密扩散障碍层极限电流型氧传感器测氧理论方程
6.1 I4JV表达式
6.2 应用范围和测量误差
6.2.1 泵电压
6.2.2 氧分压范围
6.3 应用实例
6.3.1 电流型Nq传感器
6.3.2 宽量程氧传感器
6.4 致密扩散障碍层极限电流型氧传感器
参考文献

第7章 混合电位型气体传感器
7.1 传感器结构
7.2 传感机理
7.3 CO传感器
7.4 Nq传感器
7.5 NH。传感器
7.6 H2传感器
7.7 碳氢化合物传感器
参考文献

第8章 利用氧泵控制熔融金属中的氧分压
8.1 电解法脱氧
8.1.1 薄板型氧泵
8.1.2 圆柱型氧泵
8.2 原电池法脱氧
参考文献