[發明專利]一種管式寬域氧傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201310149273.8
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103257162A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 徐斌;胡延超;李敏
• 申請（專利權）人: 蘇州禾蘇傳感器科技有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;F01N11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李金萬

1.一種管式寬域氧傳感器，它包括氧化鋯管（1），其特征在于：氧化鋯管（1）中設置有氣體測試腔（11）,氧化鋯管（1）上端的內壁上設置有測試泵內電極（22）、參比電池內電極（32）以及測量電池內電極（42），氧化鋯管（1）上端的外壁上設置有測試泵外電極（21）以及公用外電極（31），測試泵內電極（22）和測量電池內電極（42）相隔180°分布，參比電池內電極（32）和測量電池內電極（42）同側且位于測量電池內電極（42）的下方，氧化鋯管（1）下端的設置有與氧化鋯管（1）緊密接觸的加熱電極（5），測試泵外電極（21）和測試泵內電極（22）形成測試泵電池（2），公用外電極（31）和參比電池內電極（32）形成參比電池（3），公用外電極（31）和測量電池內電極（42）形成測量電池（4），氧化鋯管（1）的內壁上設置有位于公用外電極（31）和參比電池內電極（32）之間且連通公用外電極（31）和參比電池內電極（32）的擴散微孔（6），其中，測試泵外電極（21）的外表面覆蓋有多孔保護層A（7），測試泵內電極（22）、測量電池內電極（42）以及參比電池內電極（32）的外表面均覆蓋有多孔保護層B（8）,公用外電極（31）的外表面覆蓋有無孔保護層（9）,加熱電極（5）外表面以及加熱電極（5）與氧化鋯管（1）之間覆蓋有絕緣層（10）。

2.根據權利要求1所述的管式寬域氧傳感器，其特征在于：所述的多孔保護層A（7）為MgAl₂O₄保護層。

3.根據權利要求1所述的管式寬域氧傳感器，其特征在于：所述的多孔保護層B（8）由納米Al₂O₃漿料燒制而成。

4.根據權利要求1所述的管式寬域氧傳感器，其特征在于：所述的無孔保護層（9）由Al₂O₃和SiO₂的混合燒結物燒制而成。

5.根據權利要求1所述的管式寬域氧傳感器，其特征在于：所述的絕緣層（10）為Al₂O₃絕緣層。

6.一種管式寬域氧傳感器的制作方法，其特征在于：它包含以下步驟：

（1）、注塑氧化鋯管：按質量百分比為ZrO₂65-75%、晶粒生長控制5-12%和注塑流動劑15-25%進行配料，然后注塑一次成型得到氧化鋯管生坯，所述的晶粒生長控制為Al₂O₃；

（2）、氧化鋯管生坯用冷水冷卻下來以后，在三氯乙烯溶劑中萃取2-5小時，萃取溫度為60-100℃；

（3）、待萃取完成后，在氧化鋯管上鉆一個直徑為100-300微米的擴散微孔；

（4）、印刷電極：在擴散微孔內外側用微筆直寫技術印刷公用外電極（31）、參比電池內電極（32）以及測量電池內電極（42），在參比電池內電極（32）相對180°的位置印刷測試泵外電極（21）和測試泵內電極（22）；

（5）、涂層：待各電極印刷完成后，用噴涂法依次在測試泵外電極（21）的外表面印刷多孔保護層A（7），在測試泵內電極（22）、測量電池內電極（42）以及參比電池內電極（32）的外表面印刷多孔保護層B（8）,在公用外電極（31）的外表面印刷無孔保護層（9）;

（6）、印刷加熱電極：氧化鋯管下端先噴涂一層Al₂O₃絕緣層，然后印刷加熱電極（5），再噴涂一層Al₂O漿料；

（7）、完成上述各步后，將加工的氧化鋯管生坯置于馬弗爐中以不低于1200℃高溫焙燒2-5小時后成型。