[發明專利]一種片式結構氧傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201410341036.6
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104142363A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 王齊軍;尹鐳;鐘叔明;聶志輝
• 申請（專利權）人: 廈門宏發電力電器有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

1.一種片式結構氧傳感器，包括一加熱體、一氧化鋯固體電解質、以及加熱體與氧化鋯固體電解質之間具有絕緣特征的一支撐結構體；氧化鋯固體電解質、支撐結構體和加熱體由上向下順次設置，其特征在于：在支撐結構體與加熱體之間還設有一氧化鋯對稱層，所述氧化鋯對稱層與所述氧化鋯固體電解質相對于支撐結構體呈對稱分布。

2.根據權利要求1所述的片式結構氧傳感器，其特征在于：所述加熱體包括氧化鋁載體和設置在氧化鋁載體上表面的鉑電極加熱電路。

3.根據權利要求1所述的片式結構氧傳感器，其特征在于：所述支撐結構體為采用氧化鋁材料制作而成的一層或多層結構。

4.根據權利要求1所述的片式結構氧傳感器，其特征在于：所述氧化鋯電解質包括氧化鋯固體電解質層、設置在氧化鋯固體電解質層上、下表面的電極；在所述下表面的電極的下方，支撐結構體上設有參比氣道。

5.根據權利要求4所述的片式結構氧傳感器，其特征在于：進一步的，還包括設置在氧化鋯固體電解質上以對所述上表面的電極進行保護的保護層，所述保護層為以氧化鋁為基體的多孔結構層，多孔結構層的孔徑分布均勻，氣孔率在30％～40％之間。

6.一種片式結構氧傳感器的制作方法，包括如下步驟：

A.采用流延成型技術制作加熱器載體層素坯、電解質對稱層素坯、絕緣支撐層素坯、電解質層素坯和多孔保護層素坯；

B.采用機械沖孔的方式在加熱器載體層素坯和電解質層素坯表面進行打孔處理，為保證電極引腳、加熱器引腳與導線的連通，通孔的直徑選擇為0.15～0.25mm；

C.采用絲網印刷技術在電解質層素坯的上下表面印刷外電極、內電極和電極引腳，在加熱器載體層素坯的上表面印刷加熱器電路和加熱器引腳；

D.通過絲網印刷技術填充導線的過孔；

E.采用填充工藝在絕緣支撐層素坯的參比氣道位置填充碳粉塊，以在后續制作過程形成參比氣道孔；

F.將所述加熱器載體層素坯、電解質對稱層素坯、絕緣支撐層素坯、電解質層素坯和多孔保護層素坯依次疊在一起，通過疊層、排膠、燒結過程制得片式結構氧傳感器。

7.根據權利要求6所述的片式結構氧傳感器的制作方法，其特征在于：所述電解質層素坯和電解質對稱層素坯均采用氧化鋯材料制作而成。

8.根據權利要求6所述的片式結構氧傳感器的制作方法，其特征在于：所述疊層過程采用熱等靜壓方式進行處理，等靜壓的溫度為40～60℃，壓力為40～60MPa。

9.根據權利要求6所述的片式結構氧傳感器的制作方法，其特征在于：所述內電極、外電極、電極引腳、加熱器電路和加熱器引腳均選用鉑金漿料，然后采用絲網印刷的工藝將鉑金漿料涂覆在對應在的素坯表面。

10.根據權利要求6所述的片式結構氧傳感器的制作方法，其特征在于：所述燒結過程采用高溫燒結爐，并在常壓條件下進行，燒結溫度為1400～1600℃，時間為1～3h。