[發(fā)明專利]一種氧傳感器外鉑金電極的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810216126.7
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號: CN101408525A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江澍;林儒宏;薄向輝;熊孟
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市日理江澍實業(yè)有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所
• 代理人: 李新林

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及車用氧傳感器外鉑金電極，特別是一種機(jī)械自動化的氧傳感器外鉑金電極制造方法。

背景技術(shù)：

氧傳感器鉑金電極在氧敏響應(yīng)時起催化和導(dǎo)電作用，電極材料的種類包括多孔金屬電極和氧化物電極，目前應(yīng)用最廣泛的為多孔鉑金電極材料。多孔鉑電極的質(zhì)量對氧傳感器的氧敏性能和使用壽命等均有明顯影響，因此鉑金電極的制備工藝需要非常嚴(yán)格的控制。

現(xiàn)階段，氧傳感器外鉑金電極的制備工藝包括：氯鉑酸分解法、濺射法和鉑漿法等。氯鉑酸分解法的制備工藝繁雜、受生產(chǎn)環(huán)境影響較大；濺射法生產(chǎn)設(shè)備及靶材均價格昂貴，而且鉑金嚴(yán)重浪費(fèi)，鉑電極層多孔性稍差；鉑漿法又包括人工涂覆法和絲網(wǎng)印刷法，人工涂覆法受人為因素影響大，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，且制備效率低；絲網(wǎng)印刷法工藝簡單，但是對鉑金漿料浪費(fèi)較嚴(yán)重，制備成本較高。

發(fā)明內(nèi)容：

為此，本發(fā)明的目的在于提供一種制備氧傳感器外鉑金電極的新方法，以解決現(xiàn)有制備方法精度差、效率低、成本高等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要采用以下技術(shù)方案：

一種氧傳感器外鉑金電極的制造方法，其中包括以下步驟：

A、配制顆粒粒徑為1～10μm，顆粒固含量為50～80％，粘度為40～60kcps的純鉑金電極漿料；

B、將上述純鉑金電極漿料通過移印裝置在氧傳感器的套管狀氧化鋯基體表面涂覆一層電極薄膜；

C、將涂覆有電極薄膜的套管狀氧化鋯置于高溫?zé)Y(jié)爐中1400～1600℃溫度下燒結(jié)4～7小時。

其中步驟A之前還包括：

將粉末干壓成型后的氧傳感器的套管狀氧化鋯基體置于燒結(jié)爐中保持900～1100℃溫度下匣燒，并利用氣槍對其表面進(jìn)行清潔。

其中步驟A和步驟B之間還包括：將配置好的純鉑金電極漿料置于振動搖擺機(jī)中高頻振動0.5～1小時。

其中步驟B和步驟C之間還包括：將涂覆有電極薄膜的套管狀氧化鋯在100～150℃的溫度下干燥30分鐘。

一種制造氧傳感器外鉑金電極的移印裝置，包括有墨杯式移印機(jī)，所述墨杯式移印機(jī)由墨杯、印刷蝕刻鋼板、轉(zhuǎn)印刷硅膠頭、支撐底座和機(jī)械夾自動上/下物料抓取裝置構(gòu)成，其中印刷蝕刻鋼板安裝在支撐底座上，墨杯位于印刷蝕刻鋼板上，并可沿印刷蝕刻鋼板前后移動；機(jī)械夾自動上/下物料抓取裝置用于抓取套管狀氧化鋯基體置放于橫移轉(zhuǎn)動裝置中。

所述印刷蝕刻鋼板上設(shè)置有蝕刻圖案，該蝕刻圖案對應(yīng)上方設(shè)置有轉(zhuǎn)印刷硅膠頭。

其中還包括有一橫移轉(zhuǎn)動裝置，該橫移轉(zhuǎn)動裝置上方固定有氣壓缸頂針裝置，所述氣壓缸頂針裝置上固定有管狀氧化鋯基體，且管狀氧化鋯基體面須與印刷蝕刻鋼板面在同一水平面上。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過墨杯式移印法制備氧傳感器外鉑金電極，在保證響應(yīng)靈敏度的同時，厚度僅為8～10μm，約為傳統(tǒng)方法所制備電極厚度的五分之一到十分之一，大大節(jié)省了鉑金的用量，從而有效降低制備成本。

2、本發(fā)明移印過程受外在因素影響較少，有利于提高產(chǎn)品的精確度及信號輸出的穩(wěn)定性。

3、通過墨杯式移印法裝載鉑金可有效控制鉑金的濃度與粘度，可大大降低鉑金漿料的浪費(fèi)以及減少鉑金漿料濃度、粘度等不安定因素。

4、本發(fā)明中機(jī)械夾自動上/下物料抓取裝置和橫移轉(zhuǎn)動裝置實現(xiàn)了移印過程的機(jī)械自動化，從而提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量更加穩(wěn)定，有效縮短生產(chǎn)周期。

5、本發(fā)明闡述的利用墨杯式移印法制備氧傳感器外鉑金電極方法的有效實施，加速了氧傳感器生產(chǎn)機(jī)械自動化的進(jìn)程。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明移印裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)識說明：墨杯1、印刷蝕刻鋼板2、蝕刻圖案3、轉(zhuǎn)印刷硅膠頭4、支撐底座5、管狀氧化鋯基體6、橫移轉(zhuǎn)動裝置7、氣壓缸頂針裝置8。

具體實施方式：

本發(fā)明的核心思想是：首先配制純鉑金電極漿料，并將其攪拌均勻后倒入墨杯中，然后將墨杯移動到蝕刻圖案位置，使鉑金電極漿料注入到蝕刻圖案中，此時通過轉(zhuǎn)印刷硅膠頭與蝕刻圖案接觸后，自動將蝕刻圖案中的鉑金漿料轉(zhuǎn)印至硅膠頭上，然后將沾附在轉(zhuǎn)印刷硅膠頭上的鉑金漿料與管狀氧化鋯基體接觸，而氧化鋯基體在橫移轉(zhuǎn)動裝置的作用下以自身軸線為中心移動旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)表面完整移印。

為闡述本發(fā)明的思想及目的，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。