[發明專利]一種片式氧傳感器的絕緣層漿料及絕緣層制備方法

有效

• 申請號: 201210245798.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102786294A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王蔚國;陳濤;李景超;蔣蓉蓉;劉振彬;黃宗波
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

1.一種片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：由如下質量百分比含量的組分組成：

0.1～10%的固溶體添加劑，0.5～10%的玻璃相、1～10%的有機粘結劑、10～50%的有機溶劑、0～10%的其它有機添加劑、10～40%的γ-Al₂O₃，余量為α-Al₂O₃；

所述的固溶體添加劑包括Y₂O₃、MgO、SiO₂中的一種或幾種；

所述的玻璃相包括CaO-MgO-SiO₂、BaO-SiO₂、CaO-Al₂O₃-SiO₂、MgO-Al₂O₃-SiO₂中的一種或幾種；

所述的有機粘結劑包括乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、鄰苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯中的一種或幾種；

所述的有機溶劑包括松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松節油、環己酮中的一種或幾種；

所述的其他有機添加劑包括分散劑、流平劑、偶聯劑中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：所述的α-Al₂O₃粒徑為0.1～1.2μm；γ-Al₂O₃粒徑為0.1～1.2μm。

3.根據權利要求1所述的片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：所述的玻璃粉體CaO-MgO-SiO₂中，各組元的摩爾含量為：15～40%的CaO、5～35%的MgO、45～60%的SiO₂。

4.根據權利要求1所述的片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：所述的玻璃粉體BaO-SiO₂中，各組元的摩爾含量為：60～80%的SiO₂，20～40%的BaO。

5.根據權利要求1所述的片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：所述的玻璃粉體CaO-Al₂O₃-SiO₂中，各組元的摩爾含量為：10～70%的CaO、5～25%的Al₂O₃、40～75%的SiO₂。

6.根據權利要求1所述的片式氧傳感器的絕緣層漿料，其特征是：所述的玻璃粉體MgO-Al₂O₃-SiO₂中，各組元的摩爾含量為：30～40%的MgO、7～15%的Al₂O₃、50～60%的SiO₂。

7.利用權利要求1至6中任一權利要求所述的絕緣層漿料制備片式氧傳感器絕緣層的方法包括如下步驟：

步驟1：按照絕緣層漿料的組分含量配料，研磨制備成漿料；

步驟2：將步驟1中制備的漿料按一定圖案絲網印刷在片式氧傳感器表面，以0.1～4℃/min的升溫速率加熱至60～120℃，保溫60～180分鐘；以0.1～4℃/min升溫速率加熱至120～220℃，保溫90～240分鐘；以0.1～4℃/min升溫速率加熱至220～350℃，保溫120～360分鐘；以0.1～4℃/min升溫速率加熱至350～450℃，保溫120～360分鐘；再以0.1～4℃/min升溫速率加熱至1300～1500℃，保溫120～360分鐘；最后自然冷卻至常溫，得到片式氧傳感器的絕緣層。

8.根據權利要求7所述的制備片式氧傳感器絕緣層的方法，其特征是：所述的步驟1中，玻璃相粉體通過對應比例的氧化物經球磨混合10小時～24小時，低溫干燥后，再經高溫熔化，水淬制取玻璃，后經球磨，過150目～300目篩制備得到。

9.根據權利要求7所述的制備片式氧傳感器絕緣層的方法，其特征是：所述的步驟1中，研磨方法為行星球磨或者三輥研磨。

10.根據權利要求7所述的制備片式氧傳感器絕緣層的方法，其特征是：所述的步驟2中，片式氧傳感器的固體電解質材料為氧化鋯、氧化銫、氧化鈦基固體電解質。