專利名稱:氣體傳感器元件及氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及檢測(cè)包含于測(cè)定對(duì)象氣體中的特定氣體成分的氣體傳感器元件及氣體傳感器。
背景技術(shù):
已經(jīng)知道有輸出根據(jù)從汽車引擎等內(nèi)燃機(jī)排放的排氣氣體中的特定氣體成分的濃度而變化的氣體傳感器元件。例如,輸出根據(jù)氧氣濃度而變化的氣體傳感器元件,具有在形成為有底筒狀的固體電解質(zhì)體的外表面和內(nèi)表面設(shè)置一對(duì)電極(外側(cè)電極和內(nèi)側(cè)電極)的構(gòu)造。并且,根據(jù)被設(shè)于外表面的外側(cè)電極所接觸的排氣氣體與被設(shè)于內(nèi)表面的內(nèi)側(cè)電極所接觸的基準(zhǔn)氣體(例如大氣)之間的氧氣濃度差而在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),作為氣體傳感器元件的輸出被取出。在氣體傳感器元件設(shè)有保護(hù)層,用于保護(hù)外側(cè)電極不受排氣氣體的毒害。并且,已經(jīng)知道為了提高外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,使固體電解質(zhì)體的外表面具有凹凸形狀(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。該凹凸形狀使用與固體電解質(zhì)體相同的材料形成。具體地講,在固體電解質(zhì)體的外表面涂敷膏體并與固體電解質(zhì)體同時(shí)進(jìn)行燒結(jié),由此形成為一體而且是造粒微粒從細(xì)微微粒的層突出的形式,該膏體包含成為凹凸形狀的直徑大的造粒微粒(大微粒)、和提高造粒微粒的固著性的細(xì)微微粒(小微粒)。當(dāng)在厚度方向的截面中觀察形成有基于造粒微粒的凸部的固體電解質(zhì)體的外表面時(shí),在從細(xì)微微粒的層突出的凸部中形成有中間部分在與細(xì)微微粒的層的表面之間變細(xì)的凹部的部分(以下稱為“變細(xì)部分”)。利用對(duì)該變細(xì)部分實(shí)施外側(cè)電極或保護(hù)層而產(chǎn)生的固定效果,能夠提高外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)平11- 230930號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2002- 323474號(hào)公報(bào)但是,在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中雖然規(guī)定了造粒微粒的粒徑,但是由于偏差原因,存在形成有包含許多粒徑接近下限的造粒微粒的部位的情況。在這種部位,造粒微粒被埋入細(xì)微微粒的層中,導(dǎo)致在凸部不能形成變細(xì)部分,固定效果降低,外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性有可能降低。另外,在形成有變細(xì)部分的凸部和沒(méi)有形成變細(xì)部分的凸部混合存在的狀態(tài)下,如果每單位面積的凸部的數(shù)量增多,則能夠確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,但是存在相鄰的凸部彼此接觸而在凸部彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑的情況。在水蒸氣進(jìn)入該空洞或凹坑并受到基于水蒸氣的膨脹的熱沖擊的情況下,固體電解質(zhì)體有可能產(chǎn)生裂紋。在專利文獻(xiàn)I中雖然規(guī)定了凸部間距離,但是為了確保密合性而不能使凸部彼此接觸的部分完全消失,期望耐潮耐熱性的進(jìn)一步提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題而提出的,其目的在于,提供一種氣體傳感器元件及氣體傳感器,能夠確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,并且提高耐潮耐熱性。根據(jù)第一方式提供一種氣體傳感器元件,檢測(cè)測(cè)定對(duì)象氣體中的特定氣體成分,該氣體傳感器元件具有:固體電解質(zhì)體,呈前端封閉的有底筒狀;內(nèi)側(cè)電極及外側(cè)電極,分別設(shè)置于所述固體電解質(zhì)體的內(nèi)表面及外表面;保護(hù)層,覆蓋并保護(hù)所述外側(cè)電極;以及密合層,在所述固體電解質(zhì)體的所述外表面中設(shè)置有所述保護(hù)層的部位的至少一部分形成所述固體電解質(zhì)體的表層,并形成有多個(gè)凸部,其特征在于,所述密合層具有所述凸部、和從自身的表面突出有所述凸部的基部,在所述基部的表面中,在將每Imm2所形成的所述凸部的個(gè)數(shù)設(shè)為N時(shí),N為10 SNS 50 (個(gè)),在與所述基部的表面垂直的方向上,在將所述凸部從所述基部的表面突出的高度的平均設(shè)為H時(shí),H為55 < H < 75 ( u m),而且在將所述凸部的外徑設(shè)為D時(shí),使45〈D〈90 ( u m)的所述凸部的數(shù)量為所述凸部總數(shù)的70%以上。首先,通過(guò)將構(gòu)成密合層的凸部的每Imm2的個(gè)數(shù)N規(guī)定為10彡N彡50 (個(gè)),能夠確保形成于密合層上的外側(cè)電極及保護(hù)層的密合性,進(jìn)而確保冷熱耐久性,并且提高氣體傳感器元件的耐潮耐熱性。在構(gòu)成密合層的凸部的每Imm2的個(gè)數(shù)N小于10個(gè)的情況下,產(chǎn)生固定效果的變細(xì)部分(在凸部從基部突出的其根部附近,中間朝向與基部的表面的交界線附近向徑向內(nèi)側(cè)變細(xì)為凹部狀的部分)的每單位面積的數(shù)量相對(duì)減少。即,在固體電解質(zhì)體的前端部中能夠得到將外側(cè)電極或保護(hù)層保持為密合狀態(tài)的固定效果的部位相對(duì)減少。如果不能確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性而產(chǎn)生剝離或浮起,則難以確保冷熱耐久性。另一方面,在每Imm2的 個(gè)數(shù)N多于50個(gè)的情況下,凸部不能充分在基部上分散配置,有可能產(chǎn)生密集的部位。如果相鄰的凸部彼此由于密集而接觸,則有可能在凸部彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑。如果水滴進(jìn)入到這種空洞或凹坑中,在冷熱循環(huán)中有可能由于基于水蒸氣的膨脹的熱沖擊而在固體電解質(zhì)體產(chǎn)生裂紋,存在耐潮耐熱性降低的情況。另外,由于在凸部彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑,在形成于密合層上的保護(hù)層中,存在稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大的情況。保護(hù)層是通過(guò)噴鍍而形成的,如果存在空洞或凹坑,則該部分容易形成為稀疏狀態(tài)。如果保護(hù)層的疏密差異增大,則傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。然后,通過(guò)將構(gòu)成密合層的凸部從基部的表面突出的高度的平均(平均高度H)規(guī)定為55 < HS 75( ym),能夠確保外側(cè)電極及保護(hù)層的密合性,進(jìn)而確保冷熱耐久性,并且確保傳感器的響應(yīng)性能。在凸部的平均高度H小于55 ii m的情況下,將導(dǎo)致作為凸部的基礎(chǔ)的造粒微粒整體上是粒徑較小的造粒微粒增多。與粒徑較大的造粒微粒相比,粒徑較小的造粒微粒具有在形成凸部時(shí)變細(xì)部分的凹陷減小的趨勢(shì)。因此,將不容易得到將外側(cè)電極或保護(hù)層保持為密合狀態(tài)的固定效果,不能確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,難以確保冷熱耐久性。另一方面,在凸部的平均高度H大于75 的情況下,在形成于密合層上的保護(hù)層中,稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大。保護(hù)層是通過(guò)噴鍍而形成的,因而在變細(xì)部分所處的凸部的根部側(cè)(接近基部的一側(cè))容易形成為稀疏狀態(tài)。凸部的高度越高,變細(xì)部分的凹陷越深,因而形成于凸部的根部側(cè)的保護(hù)層更容易形成為稀疏狀態(tài)。如果保護(hù)層的疏密差異增大,則傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。另外,凸部的平均高度H未包含在55 ii m以上75 ii m以下的范圍內(nèi),換言之是指凸部的高度的偏差較大。在此,當(dāng)在電鍍槽中形成外側(cè)電極的情況下,如果混合存在高度較高的凸部和高度較低的凸部,則在截止到形成高度較高的凸部的鍍層的期間,當(dāng)在鍍層整體上形成高度較低的凸部后,其厚度將形成得更厚。因此,凸部的高度偏差越大,將導(dǎo)致外側(cè)電極的材料的使用量越多。然后,通過(guò)將構(gòu)成密合層的凸部的外徑D為45〈D〈90 ( U m)的凸部的數(shù)量規(guī)定為總數(shù)的70%以上,能夠確保外側(cè)電極及保護(hù)層的密合性,進(jìn)而確保冷熱耐久性,并且確保傳感器的響應(yīng)性能,提高耐潮耐熱性。在凸部的外徑D為45 90 ii m的凸部不足總數(shù)的70%的情況下,凸部的外徑D的偏差增大。凸部的外徑D相當(dāng)于作為凸部的基礎(chǔ)的造粒微粒的粒徑。如果粒徑為45 pm以下的凸部比較多、且造粒微粒偏向于粒徑較小的一側(cè),則如上所述,在形成凸部時(shí)變細(xì)部分的凹陷減小,將不容易得到固定效果,不能確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,難以確保冷熱耐久性。另一方面,如果粒徑為90 以上的凸部比較多、且造粒微粒偏向于粒徑較大的一偵牝則如上所述,在形成于密合層上的保護(hù)層中,稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大,傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。另外,在形成密合層時(shí),如果造粒微粒的尺寸偏差較大,則有可能產(chǎn)生許多造粒微粒彼此重合的部分。如果這樣形成密合層,則有可能產(chǎn)生許多處于凸部彼此接觸的狀態(tài)的部分。如上所述,如果在凸部彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑,則存在氣體傳感器元件的耐潮耐熱性降低的情況。根據(jù)第二方式提供一種氣體傳感器,該氣體傳感器具有:權(quán)利要求1所述的氣體傳感器元件;主體配件,以包圍方式保持所述氣體傳感器元件的徑向周圍;筒狀的外筒,前端側(cè)被固定于所述主體配件,并包圍所述氣體傳感器元件的后端側(cè)的徑向周圍;以及一對(duì)導(dǎo)線,在所述外筒內(nèi)分別與一對(duì)所述電極連接,將所述氣體傳感器元件的輸出取出到外部。通過(guò)具有第一方式的氣體傳感器元件,氣體傳感器能夠確保外側(cè)電極及保護(hù)層的密合性,進(jìn)而確保冷熱耐久性,確保傳感器的響應(yīng)性能,并且提高耐潮耐熱性。
圖1是氣體傳感器I的剖視圖。圖2是傳感器元件6的前端部64的前端附近的剖視圖。圖3是將傳感器元件6的前端部64的表面附近放大的剖視圖。圖4是簡(jiǎn)要表示使用溢流涂敷裝置170在母體161涂敷膏體154的過(guò)程的圖。圖5是表示在母體161的表面附近形成的密合層101的燒結(jié)前的狀態(tài)的圖。圖6是表示在母體161的表面附近形成的密合層101的燒結(jié)后的狀態(tài)的圖。圖7是用于說(shuō)明進(jìn)行耐潮耐熱性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的方法的圖。
具體實(shí)施例方式下面,參照附圖來(lái)說(shuō)明具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的氣體傳感器元件及氣體傳感器的一個(gè)實(shí)施方式。首先,作為一例,參照?qǐng)D1、圖2來(lái)說(shuō)明具有傳感器元件6的氣體傳感器I的構(gòu)造。圖1所示的氣體傳感器I被安裝于從汽車等的內(nèi)燃機(jī)的引擎排出的排放氣體的排氣管(未圖示)中進(jìn)行使用。下面在進(jìn)行說(shuō)明時(shí),將在氣體傳感器I的軸線O方向上朝向被插入排氣管內(nèi)的傳感器元件6的前端的一側(cè)(封閉的一側(cè),即圖中下側(cè))稱為前端側(cè),將朝向與其相反的方向的一側(cè)(圖中上側(cè))稱為后端側(cè)。圖1所示的氣體傳感器I是用于檢測(cè)在排氣管內(nèi)流通的排放氣體中有無(wú)氧氣的傳感器。氣體傳感器I具有用主體配件5以包圍方式保持前端被封閉的細(xì)長(zhǎng)筒狀的傳感器元件6的構(gòu)造。圖1、圖2所示的傳感器元件6是以使固體電解質(zhì)體61形成為沿軸線0方向延伸的有底筒狀的結(jié)構(gòu)為基體而構(gòu)成的,固體電解質(zhì)體61以氧化鋯為主成分。在固體電解質(zhì)體61的軸線0方向大致中央的位置設(shè)有朝向徑向外側(cè)突出的凸緣狀的法蘭部65。比法蘭部65靠前端側(cè)的前端部64朝向前端而逐漸縮徑,前端部分被封閉為球面狀。在前端部64的外表面形成有基本上覆蓋全面的由Pt或者Pt合金構(gòu)成的多孔質(zhì)狀的檢測(cè)電極62。并且,在固體電解質(zhì)體61的筒孔69的內(nèi)表面,同樣形成有基本上覆蓋全面的由Pt或者Pt合金構(gòu)成的多孔質(zhì)狀的基準(zhǔn)電極63。S卩,檢測(cè)電極62和基準(zhǔn)電極63在前端部64隔著固體電解質(zhì)體61相對(duì)。該部分在傳感器元件6中作為進(jìn)行氧氣濃度的檢測(cè)的檢測(cè)部發(fā)揮作用。在氣體傳感器I被安裝于汽車的排氣管(未圖示)時(shí),前端部64暴露于在排氣管內(nèi)流通的排放氣體中。因此,檢測(cè)電極62被多孔質(zhì)狀的尖晶石的保護(hù)層67覆蓋,以保護(hù)其不受排放氣體的毒害。另外,檢測(cè)電極62相當(dāng)于本發(fā)明中的“外側(cè)電極”,基準(zhǔn)電極63相當(dāng)于本發(fā)明中的“內(nèi)側(cè)電極”。如圖1所示,傳感器元件6的檢測(cè)電極62 (參照?qǐng)D2)通過(guò)外嵌于傳感器元件6的后端部66的連接端子75與導(dǎo)線18連接,導(dǎo)線18用于進(jìn)行與未圖示的外部電路(例如汽車的電子控制裝置(E⑶))的電連接。同樣,傳感器元件6的基準(zhǔn)電極63通過(guò)插入到傳感器元件6的筒孔69內(nèi)的連接端子70與另一個(gè)導(dǎo)線18連接。并且,用于對(duì)固體電解質(zhì)體61進(jìn)行加熱將其激活的棒狀的加熱器7被插入到傳感器元件6的筒孔69內(nèi)。加熱器7通過(guò)一對(duì)電極端子74與一對(duì)導(dǎo)線19 (在圖1中僅示出一個(gè)導(dǎo)線19)連接,電極端子74與在加熱器7的后端露出的電極接合,以便對(duì)被設(shè)于加熱器7內(nèi)部的發(fā)熱電阻體(未圖不)通電,一對(duì)導(dǎo)線19用于與外部電路進(jìn)行電連接。傳感器元件6被保持在用于將氣體傳感器I安裝在排氣管(未圖示)上的配件即筒狀的主體配件5上。具體地講,主體配件5在設(shè)于筒孔55內(nèi)的前端側(cè)的臺(tái)階部59和設(shè)于后端的緊固部57之間,隔著密封物17來(lái)支撐由氧化鋁構(gòu)成的支撐部件13、由滑石粉構(gòu)成的填充部件15以及氧化鋁制的套筒16。并且,通過(guò)將傳感器元件6的法蘭部65夾在支撐部件13與填充部件15之間,將傳感器元件6保持在筒孔55內(nèi),并且利用填充部件15確保筒孔55內(nèi)的氣密性。主體配件5具有在外周形成有用于將氣體傳感器I安裝于排氣管的螺紋牙的外螺紋部52。在外螺紋部52的前端側(cè)形成有安裝后述的保護(hù)器4的前端安裝部56。在外螺紋部52的后端側(cè)設(shè)有工具卡合部53,用于卡合在向排氣管安裝時(shí)使用的工具。環(huán)狀的墊片11嵌插在工具卡合部53與外螺紋部52之間,以便防止通過(guò)排氣管的安裝部的漏氣。在工具卡合部53的后端側(cè)形成有與后述的外筒3進(jìn)行安裝的后端安裝部58。在后端安裝部58的后端側(cè)設(shè)有上述緊固部57。傳感器元件6的前端部64的前端側(cè)從主體配件5的前端安裝部56突出,并由被焊接于前端安裝部56的保護(hù)器4覆蓋。保護(hù)器4保護(hù)在排氣管內(nèi)突出的傳感器元件6的前端部64不受排放氣體中所包含的水滴或異物等的沖擊。保護(hù)器4具有由外側(cè)保護(hù)器41和內(nèi)側(cè)保護(hù)器45構(gòu)成的雙重構(gòu)造。在外側(cè)保護(hù)器41和內(nèi)側(cè)保護(hù)器45的外周面分別開(kāi)口有導(dǎo)入口 42 (內(nèi)側(cè)保護(hù)器45的氣體導(dǎo)入口 42未圖示),以便向內(nèi)部導(dǎo)入排放氣體并向傳感器元件6的前端部64 (檢測(cè)部)引導(dǎo)。在外側(cè)保護(hù)器41和內(nèi)側(cè)保護(hù)器45的底面分別開(kāi)口有排出口 43、48,以便將進(jìn)入內(nèi)部的水滴或排放氣體排出。傳感器元件6的后端部66從主體配件5的后端(緊固部57)突出,并由被焊接于后端安裝部58的外筒3覆蓋。外筒3形成為使SUS304等不銹鋼沿著軸線0方向延伸的筒狀,并且形成為使從大致中央起的如端側(cè)(在圖1中指下側(cè))的直徑大于后端側(cè)。在外筒3內(nèi)配置有上述傳感器元件6的后端部66、間隔物8、墊圈9等。在比傳感器元件6的后端部66靠軸線0方向的后端側(cè)配置有由絕緣性陶瓷構(gòu)成的筒狀的間隔物8。間隔物8將傳感器元件6的連接端子70、75及加熱器7的電極端子74彼此獨(dú)立而互不接觸地收納在內(nèi)部。并且,大氣能夠通過(guò)連接端子70、75或電極端子74與內(nèi)周面的間隙在間隔物8的前端側(cè)和后端側(cè)之間進(jìn)行連通。外筒3的配置有間隔物8的部分的外周被緊固,間隔物8通過(guò)保持配件85被保持在外筒3內(nèi)。在間隔物8的后端側(cè)配置有由氟橡膠構(gòu)成的墊圈9。墊圈9嵌入在外筒3的后端側(cè)的開(kāi)口中,通過(guò)將開(kāi)口附近的外周緊固而被保持在外筒3上。在墊圈9形成有用于將大氣導(dǎo)入到外筒3內(nèi)的連通孔91。由例如PTFE (聚四氟乙烯)等氟樹(shù)脂形成的薄膜狀的過(guò)濾部件87以及其固定配件88被插入在連通孔91內(nèi),以便防止水滴等的進(jìn)入。并且,在間隔物8內(nèi)與連接端子70、75連接的導(dǎo)線18、以及與電極端子74連接的導(dǎo)線19,通過(guò)墊圈9被引出到外部。在這種氣體傳感器I中使用的傳感器元件6,在由固體電解質(zhì)體61構(gòu)成的基體的前端部64的外表面上,具有用于確保檢測(cè)電極62及保護(hù)層67的密合性的凹凸形狀。如圖3所示,固體電解質(zhì)體61在前端部64 (參照?qǐng)D2)的外表面具有成為固體電解質(zhì)體61的表層的密合層101。密合層101具有從表面突出的多個(gè)凸部102和突出有凸部102的基部103。凸部102呈半球狀。在凸部102的從基部103突出的根部附近,形成有中間朝向與基部103的表面的交界線附近向徑向內(nèi)側(cè)變細(xì)成凹部狀的部位(下面稱為“變細(xì)部分”104)。如上所述,檢測(cè)電極62是用Pt或者Pt合金覆蓋構(gòu)成固體電解質(zhì)體61的表層的密合層101的表面即凸部102和基部103的表面而形成的。檢測(cè)電極62在變細(xì)部分104處進(jìn)入到凹坑中并覆蓋包括凸部102和基部103的交界線在內(nèi)的密合層101的表面。因此,檢測(cè)電極62即使在遠(yuǎn)離基部103的表面的方向上接受到應(yīng)力時(shí),通過(guò)勾掛于變細(xì)部分104而產(chǎn)生抵抗力(所謂固定效果)。這樣,固體電解質(zhì)體61在表層具有作為密合層101的從基部103突出的凸部102,由此能夠確保與檢測(cè)電極62的密合性。并且,在固體電解質(zhì)體61的前端部64的周圍設(shè)有覆蓋檢測(cè)電極62的保護(hù)層67。檢測(cè)電極62的厚度例如為I Pm,詳細(xì)情況在后面敘述,變細(xì)部分104的凹坑容易形成為比檢測(cè)電極62的厚度深,即使在變細(xì)部分104形成有檢測(cè)電極62,也往往殘留有凹坑。因此,保護(hù)層67與檢測(cè)電極62相同地進(jìn)入到變細(xì)部分104的凹坑中,并覆蓋檢測(cè)電極62和密合層101的表面。因此,基于變細(xì)部分104的固定效果有效地作用于保護(hù)層67,固體電解質(zhì)體61能夠確保與保護(hù)層67的密合性。
具體將在后面敘述,密合層101是將包括兩種微粒(造粒微粒151、細(xì)微微粒152(參照?qǐng)D5))的膏體涂敷于未燒結(jié)的固體電解質(zhì)體61的外表面,并與固體電解質(zhì)體61同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)而形成的。在本實(shí)施方式中,為了確保形成于密合層101上的檢測(cè)電極62及保護(hù)層67的密合性,并且抑制由于相鄰的凸部102彼此接觸而形成的密合層101的耐潮耐熱性的降低,設(shè)計(jì)了下面的(I) (3)的規(guī)定。(I)在密合層101的基部103的表面中,在將每Imm2所形成的凸部102的個(gè)數(shù)設(shè)為N (個(gè))時(shí),規(guī)定為10彡N彡50。(2)在與基部103的表面垂直的方向上(換言之,指有底筒狀的固體電解質(zhì)體61的厚度方向,下面為了方便而稱為“突出方向”),在將從基部103突出的凸部102的平均高度設(shè)為H Um)時(shí),規(guī)定為55彡H彡75。(3)在將凸部102的外徑設(shè)為D ( Pm)時(shí),規(guī)定使45〈D〈90的凸部102的數(shù)量為凸部102的總數(shù)的70%以上。另外,凸部102的外徑D為與凸部102的突出方向垂直的方向上的凸部102的最大外徑。關(guān)于規(guī)定(1),根據(jù)后述的實(shí)施例1,在凸部102的個(gè)數(shù)N不足10個(gè)的情況下,產(chǎn)生固定效果的變細(xì)部分104的每單位面積的數(shù)量相對(duì)減少。即,在固體電解質(zhì)體61的前端部64中能夠得到將檢測(cè)電極62或保護(hù)層67保持為密合狀態(tài)的固定效果的部位相對(duì)減少。如果不能確保檢測(cè)電極62或保護(hù)層67的密合性而產(chǎn)生剝離或浮起,則難以確保冷熱耐久性。另一方面,在凸部102的個(gè)數(shù)N多于50個(gè)的情況下,凸部102不能充分在基部103上分散配置,有可能產(chǎn)生密集的部位。如果相鄰的凸部102彼此由于密集而接觸,有可能在凸部102彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑。如果水滴進(jìn)入到這種空洞或凹坑中,則在冷熱循環(huán)中由于基于水蒸氣的膨脹的熱沖擊而有可能在固體電解質(zhì)體61產(chǎn)生裂紋,存在耐潮耐熱性降低的情況。 另外,由于在凸部102彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑,在形成于密合層101上的保護(hù)層67中,存在稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大的情況。具體將在后面敘述,保護(hù)層67是通過(guò)噴鍍而形成的,如果存在空洞或凹坑,則該部分容易形成為稀疏狀態(tài)。如果保護(hù)層67的疏密差異增大,則傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。關(guān)于規(guī)定(2),根據(jù)后述的實(shí)施例2,在凸部102的平均高度H不足55 iim的情況下,將導(dǎo)致作為凸部102的基礎(chǔ)的造粒微粒151 (參照?qǐng)D5)整體上是粒徑較小的造粒微粒增多。與粒徑較大的造粒微粒相比,粒徑較小的造粒微粒151具有在形成凸部102時(shí)變細(xì)部分的凹陷減小的趨勢(shì)。因此,不容易得到將檢測(cè)電極62或保護(hù)層67保持為密合狀態(tài)的固定效果,不能確保檢測(cè)電極62或保護(hù)層67的密合性,難以確保冷熱耐久性。另一方面,在凸部102的平均高度H大于75 ii m的情況下,在形成于密合層101上的保護(hù)層67中,稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大。保護(hù)層67是通過(guò)噴鍍而形成的,因而在變細(xì)部分104所處的凸部102的根部側(cè)(接近基部103的一側(cè))容易形成為稀疏狀態(tài)。凸部102的高度越高,變細(xì)部分104的凹坑越深,因而形成于凸部102的根部側(cè)的保護(hù)層67更容易形成為稀疏狀態(tài)。如果保護(hù)層67的疏密差異增大,則傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。并且,凸部102的平均高度H未包含在55 ii m以上75 ii m以下的范圍內(nèi),換言之是指凸部102的高度的偏差較大。在此,在電鍍槽中形成由Pt或者Pt合金構(gòu)成的檢測(cè)電極62。如果混合存在高度較高的凸部102和高度較低的凸部102,則在截止到形成高度較高的凸部102的鍍層的期間,當(dāng)在鍍層整體上形成高度較低的凸部102后,其厚度將形成得更厚。因此,凸部102的高度偏差越大,將導(dǎo)致Pt的使用量越多。關(guān)于規(guī)定(3),根據(jù)后述的實(shí)施例3、4,在凸部102的外徑D為45 90 ii m的凸部小于總數(shù)的70%的情況下,凸部102的外徑D的偏差增大。具體將在后面敘述,凸部102的外徑D相當(dāng)于作為凸部102的基礎(chǔ)的造粒微粒151 (參照?qǐng)D5)的粒徑。如果粒徑為45 ii m以下的造粒微粒比較多、且造粒微粒151偏向于粒徑較小的一側(cè),則如上所述,在形成凸部102時(shí)變細(xì)部分104的凹陷減小,將不容易得到固定效果,不能確保檢測(cè)電極62或保護(hù)層67的密合性,難以確保冷熱耐久性。另一方面,如果粒徑為90 以上的造粒微粒比較多、且造粒微粒151偏向于粒徑較大的一側(cè),則如上所述,在形成于密合層101上的保護(hù)層67中,稠密部分與稀疏部分的疏密差異增大,傳感器的響應(yīng)性能有可能產(chǎn)生偏差。另外,在形成密合層101時(shí),如果造粒微粒151的尺寸偏差較大,則有可能產(chǎn)生許多造粒微粒151彼此重合的部分。如果這樣形成密合層101,則有可能產(chǎn)生許多處于凸部102彼此接觸的狀態(tài)的部分。如上所述,如果在凸部102彼此之間產(chǎn)生空洞或凹坑,則存在傳感器元件6的耐潮耐熱性降低的情況。下面,說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的傳感器元件6的氣體傳感器I的制造方法。首先,傳感器元件6是按照以下所述制造的。作為固體電解質(zhì)體61的材料,可以列舉出各種陶瓷,例如以穩(wěn)定或者部分穩(wěn)定的氧化鋯質(zhì)為主體、而且根據(jù)需要含有A1203、SiO2^Fe2O3的材料。作為制造方法,通常在ZrO2中按照預(yù)定的比率混合Y203、Ca0、Mg0等2 3價(jià)的金屬氧化物并進(jìn)行粉碎,然后在電爐中進(jìn)行臨時(shí)燒結(jié),再次進(jìn)行細(xì)微粉碎 ,由此得到穩(wěn)定或者部分穩(wěn)定的氧化鋯質(zhì)的原料粉末。然后,利用例如橡膠加壓法等加壓成形法、厚膜法等層壓法等將該原料粉末成形為大致筒狀,例如成形為一個(gè)前端封閉的筒狀體,由此能夠得到固體電解質(zhì)體61。具體地講,將在氧化鋯中添加了 6摩爾%的氧化釔的混合物進(jìn)行濕式粉碎70小時(shí),然后進(jìn)行干燥并通過(guò)20目篩。將其置于電爐中,在1300°C下進(jìn)行I小時(shí)的臨時(shí)燒結(jié),并通過(guò)20目篩。然后,進(jìn)行50小時(shí)的濕式球磨粉碎,得到含有90%的大小為2.5pm以下的物質(zhì)的細(xì)微粉碎原料粉末。對(duì)向該原料粉末添加作為有機(jī)粘接劑的阿拉伯樹(shù)膠得到的泥漿實(shí)施噴霧干燥,得到平均粒徑約為60 y m的微粒。將該微粒調(diào)整成為水分達(dá)到I %,進(jìn)行50Pa的橡膠加壓成形,得到了作為一方封閉的有底筒狀的固體電解質(zhì)體61的基礎(chǔ)的母體161 (參照?qǐng)D4)。該母體161的前端部64 (被后述的保護(hù)層67覆蓋的部分)的平均外徑為6.5_、外表面積約為5.7cm2。并且,優(yōu)選造粒微粒151、細(xì)微微粒152由實(shí)質(zhì)上與母體161相同類型的材質(zhì)構(gòu)成。該造粒微粒151、細(xì)微微粒152的材質(zhì)不需要與母體161完全相同,但如果不是其性狀基本相同的材質(zhì),通過(guò)后面的燒結(jié)處理,造粒微粒151、細(xì)微微粒152將不容易以穩(wěn)定且牢靠的方式一體地固著于母體161,因而不是優(yōu)選方式。具體地講,將與上述相同地通過(guò)噴霧干燥而得到的微粒在1200 1300°C的溫度下臨時(shí)燒結(jié)I小時(shí)。將臨時(shí)燒結(jié)后的微粒通過(guò)篩子并分級(jí),得到70%以上的微粒為粒徑45 90 ii m (超過(guò)90 ii m的微粒為5%以下,小于45 y m的微粒為25%以下)的造粒微粒151 (參照?qǐng)D5)。另外,在包含多于25%的、造粒微粒151的粒徑(即,形成密合層101后的凸部102的外徑D)小于45 iim的微粒的情況下,在形成密合層101的過(guò)程中,將難以在母體161的表面形成耐熱性良好的多個(gè)凸部102。并且,具有成為諸如在母體161的表面形成多孔質(zhì)層的狀態(tài)的趨勢(shì),因而不是優(yōu)選方式。另外,在包含多于5%的、造粒微粒151的粒徑超過(guò)90 的微粒的情況下,在形成密合層101的過(guò)程中,將難以在母體161的表面形成足夠數(shù)量的凸部102。并且,不能確保在密合層101上形成的檢測(cè)電極62或保護(hù)層67的密合性,有可能不能充分確保冷熱耐久性。關(guān)于得到這種造粒微粒151的造粒方法沒(méi)有特殊限定,但在通過(guò)上述噴霧干燥進(jìn)行制造時(shí),微粒形狀容易穩(wěn)定。而且,容易形成為更致密的微粒,母體161與造粒微粒151的結(jié)合力提高,因而是優(yōu)選方式。同樣,通過(guò)分級(jí)得到微粒幾乎為10 ii m以下、更優(yōu)選80%以上的微粒為2.5 y m以下的細(xì)微微粒152 (參照?qǐng)D5)。細(xì)微微粒152被用作促進(jìn)母體161與造粒微粒151的結(jié)合的燒結(jié)輔助劑。因此,在粒徑較大的情況下(包含20%以上的粒徑大于2.5 的細(xì)微微粒152的情況),將不能充分發(fā)揮其作用。將這樣分級(jí)得到的造粒微粒151和細(xì)微微粒152,按照混合重量比即造粒微粒:細(xì)微微粒為30:70 20:80,添加在水與水溶性粘接劑NH4 — CMC的混合溶劑153(參照?qǐng)D5)中,調(diào)制了粘度為600 1700CPS的范圍內(nèi)的膏體154 (參照?qǐng)D4)。其中,優(yōu)選將混合溶劑153混合成為使水和有機(jī)粘接劑達(dá)到100:1 40:1。關(guān)于有機(jī)粘接劑,例如可以列舉Na —CMC (羧甲基纖維素鈉)、NH4 — CMC (羧甲基纖維素銨)、PVA (聚乙烯醇)等。存在水和有機(jī)粘接劑的混合比率對(duì)膏體154的粘度產(chǎn)生較大的影響的情況。例如,在使用NH4 - CMC的情況下,如果水的比率超過(guò)100:1,則粘度減小,膏體154中的造粒微粒151馬上沉淀,因而有可能難以在母體161的表面全面均勻地形成凸部102。如果水的比率小于40:1,則粘度增大,存在容易在母體161上層壓凸部102的情況。然后在水分被烘干后,根據(jù)粘接劑層的結(jié)合力,造粒微粒151和細(xì)微微粒152有可能從母體161剝離。另外,如果造粒微粒151相對(duì)于細(xì)微微粒152的比率多于30%,則造粒微粒151在母體161的表面重合的部分增多。因此,在造粒微粒151之間形成的空洞或凹坑增多,如上所述存在在燒結(jié)后形成的固體電解質(zhì)體61的耐潮耐熱性降低的情況。并且,存在通過(guò)噴鍍而覆蓋凸部102形成的保護(hù)層67的密度偏差增加的趨勢(shì),因而不是優(yōu)選方式。另一方面,如果造粒微粒151相對(duì)于細(xì)微微粒152的比率少于20%,則難以在母體161的表面形成足夠數(shù)量的凸部102。因此,不能確保在密合層101上形成的檢測(cè)電極62或保護(hù)層67的密合性,有可能不能充分確保冷熱耐久性。使用溢流涂敷裝置170,將如上所述調(diào)制的膏體154涂敷在上述未燒結(jié)的母體161的外表面中被后述的保護(hù)層67覆蓋的前端部64的外表面上。如圖4所示,溢流涂敷裝置170具有旋轉(zhuǎn)輥171 (輥徑90mm)、膏體供給部172、供給板173、刮板174和母體旋轉(zhuǎn)支撐部件(未圖示)。旋轉(zhuǎn)輥171將膏體154賦予(涂敷)在未燒結(jié)的母體161的外表面上。膏體供給部172從旋轉(zhuǎn)輥171的斜上方位置向旋轉(zhuǎn)輥171的外周面上供給膏體154。供給板173調(diào)整由膏體供給部172供給的膏體154的供給量,并進(jìn)行涂敷使得膏體154擴(kuò)散在旋轉(zhuǎn)棍171的外周面上。刮板174將膏體154刮落,以使得旋轉(zhuǎn)輥171的外周面上的膏體154的厚度固定(例如250 Pm)。母體旋轉(zhuǎn)支撐部件(未圖示)支撐未燒結(jié)的母體161使其能夠進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn),并且保持成為使母體161的前端部64的外表面與旋轉(zhuǎn)輥171的外周面上的膏體154接觸的狀態(tài)。另外,被賦予在旋轉(zhuǎn)輥171上的膏體154被抬起,由此母體161的前端部64被涂敷。另外,優(yōu)選膏體154在母體161上的附著重量為3.0 12.0mg/cm2。如果附著重量不足3.0mg/cm2,則難以在母體161的表面形成足夠數(shù)量的凸部102,有可能不能充分確保冷熱耐久性。另一方面,如果附著重量超過(guò)12.0mg/cm2,則有可能產(chǎn)生許多造粒微粒151彼此重合的部分,耐潮耐熱性有可能降低。在母體161上涂敷膏體154后,在1600°C、氧化氛圍下將母體161燒結(jié)I小時(shí)。如圖6所示,在燒結(jié)母體161 (參照?qǐng)D5)而形成的固體電解質(zhì)體61中,構(gòu)成形成表層的密合層101的造粒微粒151和細(xì)微微粒152 (參照?qǐng)D5)與母體161成為一體。在燒結(jié)之后,在該固體電解質(zhì)體61的內(nèi)偵彳及外側(cè)包覆檢測(cè)電極62和基準(zhǔn)電極63。關(guān)于該檢測(cè)電極62和基準(zhǔn)電極63,具體地講可以列舉鉬、釕、銠、鈀以及它們的合金等。關(guān)于包覆該電極的方法,例如可以列舉真空蒸鍍法、化學(xué)蒸鍍法、無(wú)電解鍍覆法、電鍍法、或者在涂敷了可分解的金屬鹽后進(jìn)行加熱使金屬分解并附著的方法等。另外,利用公知的等離子噴鍍法形成覆蓋檢測(cè)電解62的尖晶石的保護(hù)層67。由此,得到了圖2所示的傳感器元件6。下面說(shuō)明氣體傳感器I的裝配。對(duì)由SUS430等不銹鋼構(gòu)成的管狀的鋼材實(shí)施鍛造加工,然后實(shí)施切削加工,在形成工具卡合部53和后端安裝部58、外螺紋部52、筒孔55等的形狀后,在外螺紋部52滾壓成形螺紋牙,由此制作主體配件5。將在另一個(gè)過(guò)程中制作的保護(hù)器4通過(guò)焊接接合于主體配件5,在該主體配件5的筒孔55內(nèi)緊固傳感器元件6并進(jìn)行保持,由此制作氣體傳感器I的前端側(cè)的裝配中間體。另一方面,在由導(dǎo)電性的板材制作的連接端子70、75分別緊固接合導(dǎo)線18的芯線。并且,在加熱器7的兩個(gè)電極端子74分別緊固接合導(dǎo)線19的芯線。將連接端子70、75和加熱器7收納在間隔物8內(nèi)。使導(dǎo)線18、19在安裝了過(guò)濾部件87等的墊圈9中插通,將間隔物8和墊圈9 一起配置在外筒3內(nèi)的預(yù)定位置。將外筒3的外周進(jìn)行緊固并保持間隔物8和墊圈9,由此制作氣體傳感器I的后端側(cè)的裝配中間體。將前端側(cè)的裝配中間體和后端側(cè)的裝配中間體相互組合,并將卡合在主體配件5的后端安裝部58上的外筒3的前端部的周圍進(jìn)行緊固。另外,對(duì)外筒3的前端部的周圍實(shí)施激光焊接,使兩個(gè)裝配中間體成為一體。將4條導(dǎo)線18、19捆綁并套上護(hù)套(未圖示),完成氣體傳感器I。如以上說(shuō)明的那樣,本實(shí)施方式的氣體傳感器I在傳感器兀件6的前端部64的表層形成具有凹凸形狀的密合層101,確保檢測(cè)電極62及保護(hù)層67的密合性。更具體地講,密合層101具有從基部103突出的多個(gè)凸部102,但在形成凸部102時(shí)設(shè)計(jì)了上述規(guī)定
(I) (3)。具體地講,根據(jù)規(guī)定(1)、(3),相比過(guò)去減少每Imm2的凸部102的個(gè)數(shù),并減小外徑D的偏差,能夠提高傳感器元件6的耐潮耐熱性。根據(jù)其取舍關(guān)系,有可能不能確保檢測(cè)電極62及保護(hù)層67的密合性,進(jìn)而不能確保冷熱耐久性,但是根據(jù)規(guī)定(2)能夠可靠地得到凸部102的固定效果,由此能夠確保密合性。并且,也能夠削減Pt的使用量。實(shí)施例1
在使傳感器元件6的固體電解質(zhì)體61的外表面形成為凹凸形狀后進(jìn)行了評(píng)價(jià)試驗(yàn),以便確認(rèn)設(shè)計(jì)上述規(guī)定(I) (3)的效果。首先,為了確認(rèn)規(guī)定(I)的效果,進(jìn)行了確認(rèn)耐潮耐熱性及保護(hù)層67的密合性(冷熱耐久性)的試驗(yàn)。在上述傳感器元件6的制作過(guò)程中,調(diào)制了將造粒微粒151和細(xì)微微粒152的混合比率設(shè)為不同的各種比率的膏體154,并涂敷在母體161上進(jìn)行燒結(jié),得到了固體電解質(zhì)體61的試樣。然后,使用超深度顯微鏡(激光顯微鏡),沿著軸線O方向以Imm寬、14mm長(zhǎng)來(lái)拍攝各個(gè)試樣的前端部64的表面,觀察了表面的狀態(tài)。超深度顯微鏡將透鏡倍率設(shè)定為200倍、將間距設(shè)定為5 μ m、將光學(xué)變焦倍率設(shè)定為I倍。根據(jù)攝影圖像計(jì)數(shù)該ImmX 14mm范圍內(nèi)所包含的凸部102的個(gè)數(shù),將每Imm的凸部102的個(gè)數(shù)N為5個(gè)、10個(gè)、30個(gè)、50個(gè)、70個(gè)的試樣分別抽取多個(gè),并依次設(shè)為試樣IA 1E。另夕卜,對(duì)于上述抽取的試樣IA 1E,在上述ImmX 14mm的范圍內(nèi)顯示100 μ mX 100 μ m的四方形區(qū)域,任意選擇正好位于該區(qū)域內(nèi)的10個(gè)凸部102。S卩,任意選擇即使在100 μ mX 100 μ m的四方形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行區(qū)劃也是獨(dú)立存在的10個(gè)凸部102,而且使不與相鄰的凸部102接近或接觸。并且,將所選擇的10個(gè)凸部102的超深度顯微鏡的攝影圖像進(jìn)行三維合成,測(cè)定各個(gè)凸部102從基部103突出的高度,并求出平均值(平均高度H)。另外,在形成密合層101時(shí),當(dāng)在上述制造過(guò)程中將膏體154涂敷于母體161時(shí),作為凸部102的基礎(chǔ)的造粒微粒151不存在粒徑(即凸部102的外徑D)的一半以上的部分被埋入在作為基部103的基礎(chǔ)的細(xì)微微粒152及粘接劑的層中的情況。但是,存在造粒微粒151在粘接劑的層上浮起配置的情況。在本實(shí)施方式中,通過(guò)測(cè)定凸部102從基部103突出的高度,對(duì)于各個(gè)凸部102,在突出高度為該凸部102的外徑D的75%以上的情況下,判定為該凸部102沒(méi)有與基部103成為一體,將其從突出高度的測(cè)定對(duì)象中去除。抽取凸部102的平 均高度H為60 μ m的凸部102并分別保留為試樣IA 1E,將平均高度H不是60 μ m的凸部102從試樣中去除。并且,在試樣IA IE形成檢測(cè)電極62及保護(hù)層67并分別完成傳感器元件6。針對(duì)凸部102的個(gè)數(shù)N不同的各個(gè)試樣IA IE進(jìn)行了評(píng)價(jià)耐潮耐熱性的試驗(yàn)。如圖7所示,從針對(duì)各個(gè)試樣IA IE而準(zhǔn)備的多個(gè)試樣中取出一個(gè)試樣,在筒孔69內(nèi)插入加熱器7,連接直流電源110對(duì)加熱器7通電,使傳感器元件6升溫到預(yù)定溫度(例如500°C )。利用熱敏跟蹤器(紅外線攝像機(jī))111拍攝傳感器元件6的前端部64的表面,觀察在監(jiān)視器112中映出的表面溫度的狀態(tài)。利用微型注射器113向表面溫度為最高溫度的部分115滴下2μ I的水滴。如果通過(guò)滴下而降下來(lái)的溫度又升溫到預(yù)定溫度,則再次滴下2μ I的水滴114,反復(fù)該操作5次,然后利用紅液滲透探傷法確認(rèn)了在滴下部分的附近是否產(chǎn)生了裂紋。如果沒(méi)有裂紋,設(shè)定比預(yù)定溫度高25°C的溫度,與上述相同地從各個(gè)試樣IA IE的多個(gè)試樣中取出一個(gè)未評(píng)價(jià)的另一個(gè)試樣,在進(jìn)行5次水滴114的滴下后確認(rèn)有無(wú)裂紋。這樣將加熱器的溫度逐次提高25°C,針對(duì)各個(gè)試樣IA IE確定出能夠確認(rèn)到裂紋產(chǎn)生時(shí)的溫度。在575°C以下產(chǎn)生了裂紋的試樣不能確保耐潮耐熱性,被評(píng)價(jià)為“ X ”。在600°C產(chǎn)生了裂紋的試樣其耐潮耐熱性不足,被評(píng)價(jià)為“Λ”。在625°C以上產(chǎn)生了裂紋的試樣能夠充分得到耐潮耐熱性,被評(píng)價(jià)為“〇”。然后,從上述各個(gè)試樣IA IE中取出未評(píng)價(jià)的一個(gè)試樣,進(jìn)行了評(píng)價(jià)保護(hù)層67的密合性(冷熱耐久性)的試驗(yàn)。將利用燃燒器將各個(gè)試樣IA IE的前端部64加熱到1000°C、并進(jìn)行5分鐘的室溫冷卻的處理作為一個(gè)循環(huán),反復(fù)執(zhí)行該循環(huán)。每當(dāng)一個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí),通過(guò)目視來(lái)確認(rèn)保護(hù)層67是否產(chǎn)生剝離。并且,針對(duì)各個(gè)試樣IA IE確定出反復(fù)進(jìn)行到產(chǎn)生剝離的循環(huán)次數(shù)。在300循環(huán)以下時(shí)產(chǎn)生了剝離的試樣不能確保密合性,被評(píng)價(jià)為“ X ”。在301 499循環(huán)時(shí)產(chǎn)生了剝離的試樣其密合性不足,被評(píng)價(jià)為“Λ”。在500循環(huán)以上時(shí)產(chǎn)生了剝離的試樣能夠充分得到密合性,被評(píng)價(jià)為“〇”。上述耐潮耐熱性以及密合性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種氣體傳感器元件,檢測(cè)測(cè)定對(duì)象氣體中的特定氣體成分,該氣體傳感器元件具有:固體電解質(zhì)體,呈前端封閉的有底筒狀;內(nèi)側(cè)電極及外側(cè)電極,分別設(shè)置于所述固體電解質(zhì)體的內(nèi)表面及外表面;保護(hù)層,覆蓋并保護(hù)所述外側(cè)電極;以及密合層,在所述固體電解質(zhì)體的所述外表面中設(shè)置有所述保護(hù)層的部位的至少一部分形成所述固體電解質(zhì)體的表層,并形成有多個(gè)凸部,所述氣體傳感器元件的特征在于, 所述密合層具有所述凸部、和從自身的表面突出有所述凸部的基部, 在所述基部的表面中,在將每Imm2所形成的所述凸部的個(gè)數(shù)設(shè)為N時(shí),N為10 SNS 50個(gè), 在與所述基部的表面垂直的方向上,在將所述凸部從所述基部的表面突出的高度的平均值設(shè)為H時(shí),H為55 ii m≤H≤75 ii m, 而且在將所述凸部的外徑設(shè)為D時(shí),使45 u m<D<90 u m的所述凸部的數(shù)量為所述凸部總數(shù)的70%以上。
2.一種氣體傳感器,其特征在于,具有: 權(quán)利要求1所述的氣體傳感器元件; 主體配件,以包圍的方式保持所述氣體傳感器元件的徑向周圍; 筒狀的外筒,前端側(cè)被固定于所述主體配件,并包圍所述氣體傳感器元件的后端側(cè)的徑向周圍;以及 一對(duì)導(dǎo)線,在所述外筒內(nèi)分別與一對(duì)所述電極連接,將所述氣體傳感器元件的輸出取出到外部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體傳感器元件及氣體傳感器,能夠確保外側(cè)電極或保護(hù)層的密合性,并且提高耐潮耐熱性。確保檢測(cè)電極(62)或保護(hù)層(67)的密合性的密合層(101)滿足下面的規(guī)定(1)~(3)。(1)基部(103)的表面中,在將每1mm2所形成的凸部(102)的個(gè)數(shù)設(shè)為N時(shí),N為10≤N≤50(個(gè))。(2)在與基部(103)的表面垂直的方向上,在將凸部(102)從基部(103)的表面突出的高度的平均設(shè)為H時(shí),H為55≤H≤75(μm)。(3)在將凸部(102)的外徑設(shè)為D時(shí),使45<D<90(μm)的凸部(102)的數(shù)量為凸部(102)總數(shù)的70%以上。
文檔編號(hào)G01N27/409GK103091380SQ20121044424
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者鹽野宏二, 山田直樹(shù), 今井邦夫 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社