報告書番号

Q14010

タイトル（和文）

放電プラズマ焼結法を用いた筐体一体型金属/酸化物電極の開発

タイトル（英文）

Development of integrated metal / oxide electrode with electrode housing prepared by spark plasma sintering process

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

YSZ管を酸素隔膜として用いる金属/酸化物(M/O)電極の機能を薄膜で積層した一体型M/O電極(IMOE)を作製し、室温での性能について前報までで報告した。炉内腐食環境監視用参照電極としてIMOEを実用化するためには、まず高温水中での耐久性を評価し、その結果を受けて電極構造を改良するとともに室温での性能評価を実施した。高温水浸漬によりIMOE表面のYSZ膜がNi基板から剥離することが判明した。そこで電極の耐久性を向上させるために、筐体部を含めた改良一体型電極(AIMOE)の作製法を検討し、放電プラズマ焼結(SPS)法を選定した。さらにAIMOEの作製条件を調査し、AIMOEを作製した。AIMOEは24時間の高温水浸漬による影響はなく、室温で動作した。AIMOEの電位は、酸化還元雰囲気による影響を受けず、電極電位のドリフトは0.1 mV/ h、ばらつきは±10 mV以内であった。また、電極電位はpH応答し、理論値との差は最大21 mVであった。

概要 （英文）

We have developed an integrated metal/oxide electrode (IMOE) for a corrosion potential monitoring of the material in light water reactors. Insulation and sealing between the IMOE and the electrode housing are very important in high temperature water. We made an advanced- integrated metal / oxide electrode (AIMOE) by spark plasma sintering (SPS) process as a new reference electrode. The AIMOE can operate in buffer solutions at room temperature. The potential of AIMOE is stable and has a drift of 0.1 mV/hours, which is similar to the potential stability of former IMOE. The measured potential of AIMOE is significantly improved and differs from ideal value within 21 mV.

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