一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法
【專利摘要】一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法：制備多孔擴(kuò)散層漿料、犧牲材料漿料、Pt電極漿料以及絕緣層漿料、氧化鋯流延生坯若干；將第一Pt電極和第二Pt電極印刷在第一氧化鋯生坯層上下兩面，將犧牲材料漿料印刷在第二Pt電極上面；將第三及第四Pt電極印刷在第二氧化鋯生坯層上下面，將多孔擴(kuò)散層漿料印刷在第三Pt電極上面；(4)將犧牲材料漿料印刷在第三氧化鋯生坯層上表面；將絕緣層漿料印刷在第四氧化鋯生坯層下面，將絕緣層漿料印刷在第五氧化鋯生坯層上面；將加熱電路印刷在第五氧化鋯生坯層上絕緣層表面；將第一至第五氧化鋯層按照從上至下順序疊壓并等靜壓壓制使其粘和在一起，進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。本方法簡(jiǎn)單實(shí)用，性能優(yōu)良。
【專利說明】
一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制多通過氧傳感器檢測(cè)尾氣中的氧氣含量，將其作為反饋信號(hào)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量，達(dá)到控制燃燒和控制尾氣中C0、HC的含量，并結(jié)合三元催化裝置凈化發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的目的，因此寬域氧傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中重要的傳感器。
[0003]片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器一般采用流延成型、絲網(wǎng)印刷及疊層共燒的方法制備，由于片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器中分別有擴(kuò)散障、內(nèi)部空腔等特殊結(jié)構(gòu)，因而一般均需要通過對(duì)氧化鋯流延基片進(jìn)行打孔或模具沖孔的方式制造內(nèi)部空腔，其制造工藝較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本
【申請(qǐng)人】提供了一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法。這種制備寬域氧傳感器的方法避免了對(duì)氧化鋯基片進(jìn)行打孔或模具剪裁的繁瑣工藝，其中印刷在氧化鋯基片上的犧牲材料，在脫脂燒結(jié)過程中分解成水和CO氣體揮發(fā)，在傳感器中留下所需要的結(jié)構(gòu)空腔，這種制備方法使寬域氧傳感器制備方法簡(jiǎn)便。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)首先制備好多孔擴(kuò)散層漿料、犧牲材料漿料、Pt電極漿料以及絕緣層漿料；制備好氧化鋯流延生坯若干；
[0008](2)采用Pt電極漿料將第一 Pt電極和第二 Pt電極分別印刷在第一氧化鋯生坯層的上下兩面，然后將犧牲材料漿料印刷在第二 Pt電極的上面；
[0009](3)采用Pt電極漿料將第三及第四Pt電極印刷在第二氧化鋯生坯層的上下面，然后再將多孔擴(kuò)散層漿料印刷在第三Pt電極的上面；
[0010](4)將犧牲材料漿料印刷在第三氧化鋯生坯層的上表面；
[0011](5)將絕緣層漿料印刷在第四氧化鋯生坯層的下面，將絕緣層漿料印刷在第五氧化鋯生坯層的上面；
[0012](6)將加熱電路印刷在第五氧化鋯生坯層上表面的絕緣層表面；
[0013](7)最后將第一至第五氧化鋯層按照從上至下的順序疊壓在一起，并進(jìn)行等靜壓壓制，使其粘和在一起，再進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。
[0014]在步驟(I)中，所述多孔擴(kuò)散層漿料由氧化鋁及造孔劑組成，所述造孔劑含量為10?15wt% ο
[0015]在步驟(I)中，所述犧牲材料漿料為石墨或淀粉。
[0016]在步驟(I)中，所述絕緣層漿料為氧化鋁。
[0017]在步驟(I)中，所述氧化鋯基片是5mol%?8mol%氧化釔或氧化鎂或氧化鋯摻雜，或者他們兩兩聯(lián)合摻雜到氧化鋯中。
[0018]所有漿料的粉末粒度尺寸均<300nm。
[0019]所述多孔擴(kuò)散層厚度為10?25um。
[0020]所述犧牲層厚度為25?35um。
[0021 ]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
[0022]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要對(duì)氧化鋯流延基片進(jìn)行打孔或模具沖孔的方式制備傳感器中的內(nèi)部腔體、從而使得片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器制造過程中疊層容易開裂的缺點(diǎn)。本發(fā)明提高了片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的性能，降低了制造成本。主要采用犧牲材料漿料、多孔材料漿料直接印刷成具有一定厚度的空腔形狀，然后在疊片過程將其“埋在”氧化鋯流延片間，在隨后的脫脂與燒結(jié)過程中，犧牲材料在高溫條件下發(fā)生分解，變?yōu)闅怏w而揮發(fā)到傳感器外，并在傳感器內(nèi)部留下氣孔。這種制備方法不僅使傳感器的制備流程簡(jiǎn)單化，而且可以降低傳感器的缺陷。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0025]本發(fā)明所述片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法包括以下步驟:
[0026](I)首先制備好多孔擴(kuò)散層漿料、犧牲材料漿料、Pt電極漿料以及絕緣層漿料；制備好氧化鋯流延生坯若干；
[0027](2)采用Pt電極漿料將第一 Pt電極I和第二 Pt電極2分別印刷在第一氧化鋯生坯層的上下兩面，然后將犧牲材料漿料3印刷在第二 Pt電極2的上面；
[0028](3)采用Pt電極漿料將第三及第四Pt電極4、6印刷在第二氧化鋯生坯層的上下面，然后再將多孔擴(kuò)散層漿料5印刷在第三Pt電極4的上面；
[0029](4)將犧牲材料漿料7印刷在第三氧化鋯生坯層的上表面；
[0030](5)將絕緣層漿料8印刷在第四氧化鋯生坯層的下面，將絕緣層漿料9印刷在第五氧化鋯生坯層的上面；
[0031](6)將加熱電路10印刷在第五氧化鋯生坯層上表面的絕緣層漿料9表面；
[0032](7)最后將第一至第五氧化鋯層按照從上至下的順序疊壓在一起，并進(jìn)行等靜壓壓制，使其粘和在一起，再進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。
[0033]在步驟(I)中，多孔擴(kuò)散層漿料由氧化鋁及造孔劑組成，造孔劑含量為10?15wt%。犧牲材料漿料為石墨或淀粉。絕緣層漿料為氧化鋁。氧化鋯基片是5mol %?8mol %氧化釔或氧化鎂或氧化鋯摻雜，或者他們兩兩聯(lián)合摻雜到氧化鋯中。
[0034]本器件中，所有漿料的粉末粒度尺寸均<300nm。多孔擴(kuò)散層厚度為10?25um，犧牲層厚度為25?35um。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種片式結(jié)構(gòu)寬域氧傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)首先制備好多孔擴(kuò)散層漿料、犧牲材料漿料、Pt電極漿料以及絕緣層漿料；制備好氧化鋯流延生坯若干； (2)采用Pt電極漿料將第一Pt電極和第二 Pt電極分別印刷在第一氧化鋯生坯層的上下兩面，然后將犧牲材料漿料印刷在第二 Pt電極的上面； (3)采用Pt電極漿料將第三及第四Pt電極印刷在第二氧化鋯生坯層的上下面，然后再將多孔擴(kuò)散層漿料印刷在第三Pt電極的上面； (4)將犧牲材料漿料印刷在第三氧化鋯生坯層的上表面； (5)將絕緣層漿料印刷在第四氧化鋯生坯層的下面，將絕緣層漿料印刷在第五氧化鋯生坯層的上面； (6)將加熱電路印刷在第五氧化鋯生坯層上表面的絕緣層表面； (7)最后將第一至第五氧化鋯層按照從上至下的順序疊壓在一起，并進(jìn)行等靜壓壓制，使其粘和在一起，再進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述多孔擴(kuò)散層漿料由氧化鋁及造孔劑組成，所述造孔劑含量為1?15wt %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述犧牲材料漿料為石墨或淀粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述絕緣層漿料為氧化招O5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述氧化鋯基片是5mol%?8mol %氧化乾或氧化鎂或氧化錯(cuò)摻雜，或者他們兩兩聯(lián)合摻雜到氧化錯(cuò)中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所有漿料的粉末粒度尺寸均<300nm。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述多孔擴(kuò)散層厚度為10?25um。8.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述犧牲層厚度為25?35um0
【文檔編號(hào)】G01N27/409GK106018526SQ201610363218
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】肖建中, 羅敏
【申請(qǐng)人】昆山南悅傳感技術(shù)有限公司