国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

一種寬域型氧傳感器片芯及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種寬域型氧傳感器片芯及其制造方法。其片芯依次為它由多孔陶瓷保護(hù)層（1），泵電池上電極（2），泵電池介質(zhì)層（3），泵電池參考電極（4），參考電池介質(zhì)層（5），參考電池電極層（6），參考?xì)馐覍樱?），梯度連接層（8），上基板層（9），加熱電路層（10）和下基板層（11）依次相疊構(gòu)成；梯度連接層（8）采用梯度復(fù)合材料過(guò)渡技術(shù)，有效地解決了異質(zhì)材料間的結(jié)合問(wèn)題；泵電池介質(zhì)層上有一擴(kuò)散孔及上下相對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極；參考電池介質(zhì)層上有一擴(kuò)散小腔，擴(kuò)散小腔內(nèi)采用多孔陶瓷填料支撐技術(shù)，確保了腔體的形成和信號(hào)的靈敏度；各層采用流延成型和絲網(wǎng)印刷相結(jié)合方式，依次定位、疊壓和切割，制成氧傳感器片芯胚體，燒結(jié)制成致密的氧傳感器片芯。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種寬域型氧傳感器片芯及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種寬域型氧傳感器片芯及其制造方法，特別涉及一種汽車(chē)用控制空燃比的寬量程氧傳感器片芯及其制造方法，屬于特種功能無(wú)機(jī)非金屬材料及氧傳感器制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氧傳感器是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油反饋控制系統(tǒng)的重要部件，在空燃比控制中有著非常重要的作用。現(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用的車(chē)用片式氧傳感器主要有三種類(lèi)型:濃差型、極限電流型和寬域型。由于濃差型和極限電流型氧傳感器在測(cè)試寬范圍空燃比具有很大的局限性，開(kāi)發(fā)一種新型的全空燃比的寬域型氧傳感器成為未來(lái)汽車(chē)使用的必然趨勢(shì)。
[0003]當(dāng)前大量使用的氧化鋯型片式氧傳感器工作范圍是在λ =1附近產(chǎn)生一個(gè)跳躍性的輸出電壓變化，一旦超出此范圍，其反應(yīng)性能便降低。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要做稀混合或濃混合控制時(shí)，這一類(lèi)型的氧傳感器便無(wú)法勝任了，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制不能十分精確。隨著人們環(huán)保意識(shí)的日漸加深和對(duì)汽車(chē)尾氣排放要求的不斷提高，傳統(tǒng)的片式氧傳感器已不能滿(mǎn)足高排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，因?yàn)樗荒芏ㄐ缘闹罋怏w的濃稀，而不知道濃稀的程度；且該類(lèi)型氧傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，只能以當(dāng)量空燃比值為目標(biāo)進(jìn)行反饋，而寬域氧傳感器通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放中的氧含量，并向電子控制單元(ECU)輸送相應(yīng)的電壓信號(hào)，反映空氣燃油混合比的稀濃。ECU根據(jù)氧傳感器傳送的實(shí)際混合汽濃稀反饋信號(hào)而相應(yīng)調(diào)節(jié)噴油脈寬，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在最佳空燃(λ =1)狀態(tài)，從而為催化轉(zhuǎn)換器的尾氣處理創(chuàng)造理想的條件。如果混合氣太濃(λ〈1)，必須減少?lài)娪土浚蝗绻旌蠚馓?λ >1)，則要增加噴油量。它可以在很寬的空燃比范圍內(nèi)提供準(zhǔn)確的空燃比值，提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU的控制精度，提高燃油效率，降低廢氣中的有害成分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的旨在開(kāi)發(fā)一種新型的全空燃比的寬域型氧傳感器片芯及其制備方法。本發(fā)明以濃差型片式氧傳感器(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?CN201210038192.6)為制作技術(shù)基礎(chǔ)，通過(guò)氧傳感器結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵材料組成設(shè)計(jì)，提高片芯的力學(xué)性能和成品率；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，材料設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本較低。
[0005]本發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種寬域型氧傳感器片芯，它由多孔陶瓷保護(hù)層(1)，泵電池上電極(2)，泵電池介質(zhì)層(3)，泵電池參考電極(4)，參考電池介質(zhì)層(5)，參考電池電極層(6)，參考?xì)馐覍?7)，梯度連接層(8 )，上基板層(9 )，加熱電路層(10 )和下基板層(11)依次相疊構(gòu)成；
其中，所述的多孔陶瓷保護(hù)層，其組成材料包括納米級(jí)氧化鋯、氧化鋁粉、鎂鋁尖晶石粉和石墨粉中的兩種以上，且納米級(jí)氧化鋯、氧化鋁粉和鎂鋁尖晶石粉三種原料總重量占0?90wt%，石墨粉重量占0?20wt%，單層厚度10?150// m,采用絲網(wǎng)印刷印制在泵電池上電極
(2)上；粉體均通過(guò)300目篩，印刷的單層厚度控制在l(Tl50//m。[0006]所述的泵電池介質(zhì)層(3)上有一擴(kuò)散孔及上下相對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極，參考電池介質(zhì)層上有一擴(kuò)散小腔，且擴(kuò)散孔與擴(kuò)散小腔連通；
所述的擴(kuò)散小腔是用如下方法實(shí)現(xiàn)的:在參考電池介質(zhì)層上壓出一定寬深的凹坑，采用絲網(wǎng)印刷或者手工方法將上述多孔陶瓷保護(hù)層漿料印刷填充小腔；其目的是防止在壓臺(tái)壓力和在高溫?zé)Y(jié)條件下，腔體被上下介質(zhì)層壓塌或者封閉；且因?yàn)槎嗫滋沾稍诟邷責(zé)Y(jié)后會(huì)有很多均勻貫通小孔，依然可以正常通過(guò)廢氣，達(dá)到廢氣擴(kuò)散的目的；且多孔陶瓷的存在可以支撐腔體，確保腔體不變形、不壓塌或者不封閉；
所述的參考?xì)馐覍娱_(kāi)有U形氣室槽，槽寬度0.5^3 μ m，槽末端U形底部未切通，與氣室層底部有0.5^3mm預(yù)留。
[0007]所述的泵電池介質(zhì)層、參考電池介質(zhì)層及參考?xì)馐覍硬捎蒙藤?gòu)的納米級(jí)氧化釔穩(wěn)定氧化鋯(3lmol%YSZ)為主材料，泵電池介質(zhì)層、參考?xì)馐覍雍蛥⒖茧姵亟橘|(zhì)層各層厚度400-700 μ m;所述的泵電池介質(zhì)層、參考?xì)馐覍印⒖茧姵亟橘|(zhì)層和基板層具有相同的厚度、寬度和長(zhǎng)度；
所述的基板層為鋯鋁硅玻璃陶瓷，絕緣性能好，其絕緣電阻率控制在1.0X IO12歐姆?厘米以上，主要組成為YSZ氧化鋯、氧化鋁及納米玻璃粉，配比為氧化鋁((T80wt%)、YSZ氧化鋯(2(T90wt%)及納米玻璃粉(0~30被％)，各組分之和為100% ；
所述的納米玻璃粉為市購(gòu)的鋅硼酸硅類(lèi)玻璃粉；
所述的所有電極層的電極均為鉬金電極。
[0008]所述的梯度連接層為第8-1梯度連接層、第8-2梯度連接層和第8-3梯度連接層三層結(jié)構(gòu)，分別分次印制制成；其印制料漿中固相粉體質(zhì)量百分組成為:第8-1梯度連接層為YSZ氧化鋯7(T90wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體(與基板層配方相同)5~30wt%，各組分之和為100% ?’第8-2梯度連接層為YSZ氧化鋯4(T60wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體40~60被％，各組分之和為100% ;第8-3梯度連接層為YSZ氧化鋯l(T30wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體70~90被％，各組分之和為100% ；印制料漿中添加了有機(jī)料，有機(jī)料添加量以所述固相粉體質(zhì)量為基礎(chǔ)計(jì):增稠劑乙基纖維素或者松香2wt9T8wt%，分散劑聚丙烯酸或者三乙醇胺lwt9T6wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯I wt%~10wt%，有機(jī)溶劑松油醇或者松節(jié)油15 wt9T35wt% ;各層固相粉體均通過(guò)300目篩，印刷的單層厚度控制在5~50μm。
[0009]本發(fā)明的氧傳感器片芯的制造方法，其特征是制造步驟為:
1)制備流延漿料:將粉料按配比稱(chēng)量，放入球磨罐中，依次加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑，球磨罐內(nèi)球磨20-30小時(shí)，制成流延漿料；
2)制備介質(zhì)層膜片:采用流延工藝，用步驟I)制備的漿料，調(diào)整流延機(jī)刮刀高度在60^300 μ m,設(shè)置流延機(jī)膜片烘干溫度在6(T90°C，設(shè)置烘干時(shí)間3~10分鐘，切割成均勻長(zhǎng)度的膜片，單片膜厚控制在10-300μm;
3)胚層制作:用步驟2)得到的流延膜片，疊層到厚400-700μm，壓臺(tái)壓實(shí)，用激光刀切割成泵電池介質(zhì)層片、參考電池介質(zhì)層片、參考?xì)馐覍悠突鍖悠?br> 4)在步驟3)制備的泵電池介質(zhì)層正反面印上鉬金環(huán)形電極，然后印刷多孔陶瓷保護(hù)
層；
5)在參考電池介質(zhì)層上壓出凹坑制成小腔，用多孔陶瓷保護(hù)層漿料填滿(mǎn)，并印上極限電流電極(6)；6)在上基板層上依順序印上梯度連接層的第8-3、8-2和8-1梯度連接層，在下基板層上部印上加熱電極，開(kāi)好電極引線(xiàn)孔；
7)將上述胚片層依氧傳感器片芯結(jié)構(gòu)順序定位、疊壓，放入壓臺(tái)壓實(shí)；
8)按照切割線(xiàn)對(duì)胚體進(jìn)行切割，獲得氧傳感器片芯生坯片；
9 )將片芯生坯在60-90 V下烘干3~10分鐘，排除有機(jī)物后，再在1300^1550 V的高溫下燒結(jié)5~10小時(shí)，即得氧傳感器片芯。
[0010]本發(fā)明的氧傳感器片芯制造方法步驟3)與步驟7)中，用壓臺(tái)壓實(shí)，壓力為10~50MPa，保壓時(shí)間為5~15分鐘。
[0011]本發(fā)明的氧傳感器片芯制造方法步驟9 )中，排除有機(jī)物是，氧傳感器片芯素胚以
0.1-5℃ /min的恒定升溫速度升溫，其中在500°C下保溫10-50小時(shí)，且最高排膠溫度控制在50(T900°C，有機(jī)物全部排除。
[0012]本發(fā)明的氧傳感器片芯制造方法步驟9 )中，氧傳感器片芯素胚在排除有機(jī)物后，放入高溫爐中，在130(Tl550°C的高溫下燒結(jié)5~10小時(shí)，升溫速度控制在1~3°C /分鐘。
[0013]本發(fā)明提供的一種寬域型氧傳感器片芯及其制造方法，與現(xiàn)有的寬域型氧傳感器片芯及制備方法相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(I)采用多孔陶瓷技術(shù)，將混合均勻的多孔陶瓷漿料填充在極限電流擴(kuò)散小腔里，使腔體在壓臺(tái)壓力下及高溫?zé)Y(jié)下依然能夠被多孔陶瓷支撐；由于貫通多孔的存在，依然保持了空腔體的廢氣擴(kuò)散功能，確保了擴(kuò)散腔體不被封閉或者壓塌，保證了信號(hào)靈敏度，提高了強(qiáng)度和成品率；
(2 )采用梯度連接層，使上基板層(9 )和參考?xì)馐覍?7 )的兩種異質(zhì)材料通過(guò)梯度過(guò)渡的方法，有效地緩和了各層之間的材料收縮差異，防止樣品開(kāi)裂，提高了結(jié)合部的粘結(jié)強(qiáng)度和成品率；
(3)通過(guò)調(diào)控基板層的材料組成，使其絕緣電阻率達(dá)到1.0X IO12歐姆.厘米以上，與現(xiàn)今的相關(guān)專(zhuān)利相比，采用直接在基板層中間印刷加熱電路，加熱電極在同一種絕緣的介質(zhì)基板層內(nèi)，有效的防止了在加熱電路上下印刷絕緣層的異質(zhì)材料導(dǎo)致的開(kāi)裂和收縮不匹配現(xiàn)象，使加熱電極不斷裂且均勻，提高了加熱電極的使用壽命和成品率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明氧傳感器片芯結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1多孔陶瓷保護(hù)層；2泵電池上電極；3泵電池介質(zhì)層；4泵電池參考電極；5參考電池介質(zhì)層；6參考電池電極層；7參考?xì)馐覍樱?梯度連接層；9上基板層；10加熱電路層；11下基板層。
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1相關(guān)制造過(guò)程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
氧傳感器片芯制備
I)流延膜片制備:將8mol%YSZ粉料按配比稱(chēng)量，放入球磨罐中，依次加入溶劑無(wú)水乙醇，分散劑三乙醇胺，粘結(jié)劑聚乙烯醇縮丁醛，增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨罐內(nèi)球磨25小時(shí)，制成流延漿料；
2)采用流延工藝，用刮刀刮制250μ m厚度的均勻膜片，在全自動(dòng)流延機(jī)內(nèi)在70°C溫度下干燥，烘干時(shí)間3分鐘，切割獲得膜片；
3)胚層制作:用步驟2)得到的流延膜片，疊層到厚500μ m，壓臺(tái)壓實(shí)，切割成泵電池介質(zhì)層片、參考電池介質(zhì)層、氣室層片和基板層片；
4)在步驟3)制備的泵電池介質(zhì)層正反面印上鉬金環(huán)形電極，印刷多孔陶瓷保護(hù)層；
5)在參考電池介質(zhì)層上壓出凹坑制成小腔，用多孔陶瓷保護(hù)層漿料填滿(mǎn)，印上參考電池電極層(6)，多孔陶瓷保護(hù)層采用如下方式制作:
多孔陶瓷保護(hù)層中重量組成為85wt%納米級(jí)氧化鋯粉和15wt%石墨粉，配制100g粉體，加入增稠劑乙基纖維素4wt%，分散劑聚丙烯酸3.5wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯3wt%，有機(jī)溶劑松節(jié)油17wt%,放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨,球磨20小時(shí)。
[0017]6)在上基板層(9)上依順序印上梯度連接層的第8-3、8_2和8_1梯度連接層，在下基板層(11)上部印上加熱電極，基板層為鋯鋁硅玻璃陶瓷，其固相粉體配比為氧化鋁(30wt%)> YSZ氧化錯(cuò)(60wt%)及納米玻璃粉(10wt%)；
梯度連接層固相粉體配比為:第8-1梯度連接層為YSZ氧化鋯80wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體(與基板層配方相同)20wt%，增稠劑乙基纖維素5wt%，分散劑聚丙烯酸3wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯4wt%’有機(jī)溶劑松油醇22wt% ;第8-2梯度連接層為YSZ氧化鋯50wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體50wt%，增稠劑乙基纖維素6wt%，分散劑聚丙烯酸4wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯3%，有機(jī)溶劑松油醇25wt% ?’第8-3梯度連接層為YSZ氧化鋯20wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體80wt%,增稠劑乙基纖維素7w`t%，分散劑聚丙烯酸4wt%’增塑劑鄰苯二甲酸酯4wt%’有機(jī)溶劑松油醇30wt% ;各層固相粉體均通過(guò)300目篩，印刷的單層厚度控制在40 μ m。
[0018]7)將上述胚片層依氧傳感器片芯結(jié)構(gòu)順序定位、疊壓，放入壓臺(tái)壓實(shí)；
8)按照切割線(xiàn)對(duì)胚體進(jìn)行切割，獲得氧傳感器片芯素胚片；
9)將片芯素胚在90°C下烘干3分鐘，排除有機(jī)物后，再在1450°C的高溫下燒結(jié)10小時(shí)，即得氧傳感器片芯。
[0019]實(shí)施例2 氧傳感器片芯制備
1)流延膜片制備:將8mol%YSZ粉料按配比稱(chēng)量，放入球磨罐中，依次加入溶劑無(wú)水乙醇，分散劑三乙醇胺，粘結(jié)劑聚乙烯醇縮丁醛，增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨罐內(nèi)球磨30小時(shí)，制成流延漿料；
2)采用流延工藝，用刮刀刮制300μ m厚度的均勻膜片，在全自動(dòng)流延機(jī)內(nèi)在70°C溫度下干燥，烘干時(shí)間4分鐘，切割獲得膜片；
3)胚層制作:用步驟2)得到的流延膜片，疊層到厚500μ m，壓臺(tái)壓實(shí)，切割成泵電池介質(zhì)層片、參考電池介質(zhì)層、氣室層片和基板層片；
4)在步驟3)制備的泵電池介質(zhì)層正反面印上鉬金環(huán)形電極，印刷多孔陶瓷保護(hù)層；
5)在參考電池介質(zhì)層上壓出凹坑制成小腔，用多孔陶瓷保護(hù)層漿料填滿(mǎn)，印上參考電池電極層(6)，多孔陶瓷保護(hù)層采用如下方式制作:
多孔陶瓷保護(hù)層中重量組成為90%納米級(jí)氧化鋁粉和10%石墨粉，配制100g固相粉體，加入增稠劑松香5wt%，分散劑三乙醇胺5wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯3wt%，有機(jī)溶劑松節(jié)油24wt%，放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨20小時(shí)。
[0020]6)在上基板層(9)上依次印上梯度連接層的第8-3、8_2和8_1梯度連接層，在下基板層(11)上部印上加熱電極，基板層為鋯鋁硅玻璃陶瓷，其固相粉體配比為氧化鋁(20wt%)、YSZ氧化鋯(73wt%)及納米玻璃粉(7wt%)；
增稠劑乙基纖維素或者松香2wt°/T8wt%,分散劑聚丙烯酸或者三乙醇胺lwt°/T6wt%,增塑劑鄰苯二甲酸酯I wt%~10wt%，有機(jī)溶劑松油醇或者松節(jié)油15 wt%^35wt% ；
梯度連接層固相粉體配比為--第8-1梯度連接層為YSZ氧化鋯90wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體(與基板層配方相同)10wt%，增稠劑松香6wt%，分散劑三乙醇胺4wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯4wt%，有機(jī)溶劑松油醇20wt% ;第8-2梯度連接層為YSZ氧化鋯60wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體40wt%，增稠劑松香6wt%，分散劑三乙醇胺3wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯5%，有機(jī)溶劑松油醇25wt% ;第8-3梯度連接層為YSZ氧化鋯20wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體80wt%，增稠劑松香7wt%，分散劑三乙醇胺4wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯4wt%，有機(jī)溶劑松油醇30wt% ;各層固相粉體均通過(guò)300目篩，印刷的單層厚度控制在50 μ m。
[0021]7)將上述胚片層依氧傳感器片芯結(jié)構(gòu)順序定位、疊壓，放入壓臺(tái)壓實(shí)；
8)按照切割線(xiàn)對(duì)胚體進(jìn)行切割，獲得氧傳感器片芯素胚片；
9)將片芯素胚在80°C下烘干5分鐘，排除有機(jī)物后，再在1480°C的高溫下燒結(jié)10小時(shí)，即得氧傳感器片芯。
[0022]以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其他實(shí)施例，亦均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。`
【權(quán)利要求】
1.一種寬域型氧傳感器片芯，其特征在于:它由多孔陶瓷保護(hù)層(1)，泵電池上電極(2)，泵電池介質(zhì)層(3)，泵電池參考電極(4)，參考電池介質(zhì)層(5)，參考電池電極層(6)，參考?xì)馐覍?7)，梯度連接層(8)，上基板層(9)，加熱電路層(10)和下基板層(11)依次相疊構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的氧傳感器片芯，其特征在于:所述的泵電池介質(zhì)層(3)上有一擴(kuò)散孔及上下相對(duì)應(yīng)的環(huán)形電極，參考電池介質(zhì)層(5)上有一擴(kuò)散小腔，且擴(kuò)散孔與擴(kuò)散小腔連通。
3.如權(quán)利要求2所述的氧傳感器片芯，其特征在于:所述的擴(kuò)散小腔是用如下方法實(shí)現(xiàn)的:在參考電池介質(zhì)層上壓出一定寬深的凹坑，采用絲網(wǎng)印刷或者手工方法將多孔陶瓷保護(hù)層漿料填充；其目的是防止在壓臺(tái)壓力和在高溫?zé)Y(jié)條件下，腔體被上下介質(zhì)層壓塌或者封閉；且因?yàn)槎嗫滋沾稍诟邷責(zé)Y(jié)后會(huì)有很多均勻貫通小孔，依然可以正常通過(guò)廢氣，達(dá)到廢氣擴(kuò)散的目的。
4.如權(quán)利要求3所述的氧傳感器片芯，其特征在于:所述的多孔陶瓷保護(hù)層漿料，其組成材料包括納米級(jí)氧化鋯、氧化鋁粉、鎂鋁尖晶石粉和石墨粉中的兩種以上，且納米級(jí)氧化鋯、氧化鋁粉和鎂鋁尖晶石粉三種原料總重量占0-90wt%，石墨粉重量占0-20wt%，各組分之和為100%。
5.如權(quán)利要求1所述的氧傳感器片芯，其特征在于:所述的基板層為鋯鋁硅玻璃陶瓷，其絕緣電阻率控制在1.0X 1O12歐姆.厘米以上，主要組成為YSZ氧化鋯、氧化鋁及商購(gòu)的納米級(jí)鋅硼酸硅玻璃粉，配比為氧化鋁(0-wt80%)、YSZ氧化鋯(20-90wt%)及納米玻璃粉(0~30wt%)，各組分之和為100%。
6.如權(quán)利要求1所述的一種氧傳感器片芯，其特征在于:所述的梯度連接層(8)為第8-1梯度連接層、第8-2梯度連接層和第8-3梯度連接層三層結(jié)構(gòu)，分別分次印制制成；其印制料漿中固相粉體質(zhì)量百分組成為:第8-1梯度連接層為YSZ氧化鋯7(T90wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體5~30wt%，各組分之和為100% ?’第8-2梯度連接層為YSZ氧化鋯40~60被％，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體4(T60wt%，各組分之和為100% ;第8-3梯度連接層為YSZ氧化鋯l(T30wt%，鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體70-90wt%，各組分之和為100% ;印制料漿中添加了有機(jī)料，有機(jī)料添加量以所述固相粉體質(zhì)量為基礎(chǔ)計(jì):增稠劑乙基纖維素或者松香2wt9T8wt%，分散劑聚丙烯酸或者三乙醇胺lwt9T6wt%，增塑劑鄰苯二甲酸酯lwt9-l0wt%，有機(jī)溶劑松油醇或者松節(jié)油15wt9T35wt% ;各層固相粉體均通過(guò)300目篩，印刷的單層厚度控制在5~50 μ m0
7.如權(quán)利要求1所述的一種氧傳感器片芯，其特征在于:梯度連接層(8)中各層所用的鋯鋁硅玻璃陶瓷粉體與基板層配方相同。
8.一種氧傳感器片芯的制造方法，其特征在于，制造步驟為: 1)制備流延漿料:將粉料按配比稱(chēng)量，放入球磨罐中，依次加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑，球磨罐內(nèi)球磨20-30小時(shí)，制成流延漿料； 2)制備介質(zhì)層膜片:采用流延工藝，用步驟I)制備的漿料，調(diào)整流延機(jī)刮刀高度在60^300 μ m,設(shè)置流延機(jī)膜片烘干溫度在6(T90°C，設(shè)置烘干時(shí)間3~10分鐘，切割成均勻長(zhǎng)度的膜片，單片膜厚控制在10-300μπι; 3)胚層制作:用步驟2)得到的流延膜片，疊層到厚400-700μπι，壓臺(tái)壓實(shí)，用激光刀切割成泵電池介質(zhì)層片、參考電池介質(zhì)層片、參考?xì)馐覍悠突鍖悠? 4)在步驟3)制備的泵電池介質(zhì)層正反面印上鉬金環(huán)形電極，然后印刷多孔陶瓷保護(hù)層； 5)在參考電池介質(zhì)層上壓出凹坑制成小腔，用多孔陶瓷保護(hù)層漿料填滿(mǎn)，并印上極限電流電極(6)； 6)在上基板層上依順序印上梯度連接層的第8-3、8-2和8-1梯度連接層，在下基板層上部印上加熱電極，開(kāi)好電極引線(xiàn)孔； 7)將上述胚片層依氧傳感器片芯結(jié)構(gòu)順序定位、疊壓，放入壓臺(tái)壓實(shí)； 8)按照切割線(xiàn)對(duì)胚體進(jìn)行切割，獲得氧傳感器片芯生坯片； 9 )將片芯生坯在60-90 V下烘干3~10分鐘，排除有機(jī)物后，再在1300^1550 V的高溫下燒結(jié)5~10小時(shí)，即得氧傳感器片芯。
9.如權(quán)利要求8所述的一種氧傳感器片芯的制造方法，其特征在于:步驟3)與步驟7)中，用壓臺(tái)壓實(shí)，壓力為l(T50MPa，保壓時(shí)間為5~15分鐘。
10.如權(quán)利要求8所述的一種氧傳感器片芯的制造方法，其特征在于:步驟9)中，排除有機(jī)物是，氧傳感器片芯素胚以0.5°0 /min的恒定升溫速度升溫，其中在500°C下保溫10-50小時(shí)，且最高排膠溫度控制在50(T900°C，有機(jī)物全部排除； 氧傳感器片芯素胚在排除有機(jī)物后，放入高溫爐中，在1300-1550?的高溫下燒結(jié)5^10小時(shí)，升溫速度控制在f 3°C /分鐘。
【文檔編號(hào)】G01N27/41GK103822952SQ201310671810
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】陳榮浪, 胡云明, 曾詠平 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)福特斯汽車(chē)電子有限公司