[發明專利]低溫共燒多孔陶瓷電極保護層漿料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110084893.9
• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN102249724A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 李靜濤;陳清澈
• 申請（專利權）人: 上海遠登環保科技發展有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明屬于傳感器電極保護層制備領域，具體涉及發動機尾氣監測傳感器電極多孔保護層漿料的組成及其制備方法。

背景技術

機動車尾氣檢測用傳感器用于機動車電子控制燃油噴射裝置的反饋系統中，可以使噴射裝置實現閉環控制，精確控制燃油的噴射時間和噴射量，使燃油充分燃燒，這樣不僅可以降低油耗、提升功率，而且還有效地降低排放污染。尾氣檢測用傳感器在使用過程中，汽油和機油中含有鉛、硫、磷等雜質，使傳感器性能大幅度下降，而灰塵、油、硅等成分則會堵塞電極，失去了電極反應的三相界面，使得氧傳感器響應速度減慢，信號輸出不靈敏(電極“中毒”)。為了防止電極失效，目前可采取的簡便而實用的方法是對電極采用涂層保護，即在傳感器電極的外表面包裹一層多孔陶瓷保護層，對廢氣中的雜質起到“過濾”作用。

傳統的傳感器多孔保護層是由氧化鋯、氧化鋁摻雜低熔點的氧化鎂、氧化硅或玻璃粉等組成的各種混合漿料經涂覆后再高溫燒結成多孔固體層，或者用等離子噴涂法，將氧化鋁和氧化硅混合粉末高溫噴涂到電極表面，然后燒結而成。傳統的傳感器多孔保護層存在如下缺陷：一是與基底的粘接強度有限，容易剝落，二是孔徑大小不一，在使用一段時間后易發生結塊、塌陷或軟化，不易保持穩定的微孔結構。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有電極保護層制備和性能存在的缺陷，提出一種低溫共燒多孔氧化鋁電極保護層漿料的制備，通過合理選擇原料、工藝而獲得性能好的多孔氧化鋁電極保護層。

本發明提供了一種低溫共燒多孔陶瓷電極保護層漿料，由固體無機粉體和有機添加劑組成，固體無機粉體占總重量的55％-70％，其余為有機添加劑；

其中固體無機粉體的重量份組成為：

Al₂O₃粉體：60份～80份；

鎂鋁尖晶石：1份～10份；

鋯干凝膠：10份～27份；

擬薄水鋁石：2份～7份；

AlF₃：0.5份～1.0份；

NH₄Cl：0.5份～1.0份；

有機添加劑組成和配比為：占固體無機粉體重量的3％-6％的粘結劑，占固體無機粉體重量的15％-18％增塑劑鄰苯二甲酸二乙酯，占固體無機粉體重量7％-10％的增塑劑聚乙二醇400，占固體無機粉體重量5％～10％的造孔劑，占固體無機粉體重量1％-4％的分散劑，溶劑適量；溶劑適量是以混合后漿料的粘度約為10pa.s～30pa.s為準。

所述Al₂O₃粉體可以為含γ-Al₂O₃與α-Al₂O₃的混合物，其中γ-Al₂O₃的重量百分比含量為10％～90％；Al₂O₃粉體的粒徑小于20μm。

所述有機添加劑組成優選為聚乙烯醇縮丁醛(簡寫PVB)粘接劑4.5％，鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)增塑劑16.8％，聚乙二醇400(簡寫PEG400)增塑劑為8.4％，乙基纖維素(簡寫EC)造孔劑8％，松油醇分散劑2.7％，其余為溶劑；百分含量均以權利要求1中混合的固態無機粉體重量為基準；

所述溶劑為由丁酮和異丙醇按照體積比為3∶2混合的溶液或由乙醇、異丙醇、乙酸乙酯按照體積比為4∶1∶1混合的溶液或按照正丁醇、乙二醇、無水乙醇、辛醇按照體積比為40∶54∶5∶1混合的溶液。

制備本發明的低溫共燒多孔陶瓷電極保護層漿料的方法，首先將固體無機粉劑按照權利要求1所述配比混合，然后加入權利要求1所述的有機添加劑，通過球磨的方法，制備粘度約為10pa.s～30pa.s的保護層漿料，將漿料涂覆到已經組裝未燒結的傳感器的電極外表面，進行共燒結，共燒結的溫度為1200℃～1500℃。

其中所述將漿料涂覆到已經組裝未燒結的傳感器的電極外表面的覆蓋方法為涂刷、印刷或浸涂的方法。

本發明的鋯干凝膠為現有技術中的產品。

本發明的優勢在于：

1、與基底的粘接強度強，不易剝落。

2、孔徑大小均勻，有穩定的微孔結構。

3、工藝簡單。

附圖說明

圖1本發明所制得的1200℃共燒所得的多孔陶瓷電極保護層的形貌示意圖。

具體實施方式