[發明專利]一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器及其制造方法

無效

• 申請號: 201210290854.9
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102798655A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 陳康;簡家文;顧媛媛;江浩
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠;任漢平

1.一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，包括小孔擴散障層(1)和氧泵層(2)，其特征是：所述的小孔擴散障層(1)和氧泵層(2)均為La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料采用流延法制備的陶瓷薄片，所述的小孔擴散障層(1)疊置在氧泵層(2)的上表面，并且小孔擴散障層(1)和氧泵層(2)的疊置間密封式壓裝有帶有負電極引線(6)的負電極層(3)，該小孔擴散障層(1)的中心縱向貫通制有用于連通外部環境和負電極層(3)上表面的擴散小孔(5)，所述的氧泵層(2)下表面設置有帶有正電極引線(7)的正電極層(4)，所述的正電極引線(7)和負電極引線(6)分別用于連接電源(8)的正負極，所述的小孔擴散障層(1)和氧泵層(2)采用高溫燒結成一體。

2.根據權利要求1所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，其特征是：所述的擴散小孔(5)的孔徑為29um至31um。

3.根據權利要求2所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，其特征是：所述的正電極層(4)和負電極層(3)以及正電極引線(7)和負電極引線(6)均為鉑材料制作而成。

4.根據權利要求3所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，其特征是：所述的小孔擴散障層(1)和氧泵層(2)均為長度為4.7mm至4.9mm，厚度為0.34mm至0.36mm正方體結構的陶瓷薄片。

5.根據權利要求4所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，其特征是：所述的正電極層(4)和負電極層(3)的厚度均為19um至21um。

6.根據權利要求5所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器，其特征是：所述的La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料中其中x和y的取值范圍分別為0.1≤x≤0.2和0.1≤y≤0.2。

7.一種實現權利要求1所述的小孔擴散障極限電流型氧傳感器的制造方法，其特征是：該方法包括以下步驟：

A、采用常規燒結方法利用流延成型技術將La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ流延片裁切成兩片長度均為6.5mm的正方形小片；

B、將上述的兩片正方形小片中的一片利用細鋼針在其中心穿孔，制得含有擴散小孔的小孔擴散障層坯件；

C、將上述余下的另一片正方形小片利用絲網印刷技術在其上表面印刷上負電極層，并同時引出負電極引線制得氧泵層坯件；

D、將小孔擴散障層坯件疊在印刷有負電極層一面的氧泵層坯件上，并利用油壓機將小孔擴散障層坯件和氧泵層坯件的外側的四周壓緊；

E、將上述疊放壓緊后的小孔擴散障層坯件和氧泵層坯件送入高溫燒結爐中共燒，得到一體的含有小孔擴散障層和氧泵層的致密陶瓷體氧傳感器坯件；

F、將共燒后的氧傳感器坯件經自然冷卻后在氧泵層的底面利用絲網印刷技術印刷上正電極層，同時引出正電極引線；

G、將上述的印刷有正電極層的氧傳感器坯件再次送入高溫燒結爐中燒結制得本產品。

8.根據權利要求7所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器的制造方法，其特征是：所述的步驟E中高溫燒結爐共燒的溫度為1350℃～1500℃，時間為2h～6h。

9.根據權利要求8所述的一種小孔擴散障極限電流型氧傳感器的制造方法，其特征是：所述的步驟G中高溫燒結爐的燒結溫度為900℃～1000℃，時間為1h～2h。