[發明專利]一種家庭煤氣管道及其制作方法

在審

• 申請號: 201510712159.0
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105241933A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 肖白玉
• 申請（專利權）人: 肖白玉
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發明涉及機械領域，具體涉及一種家庭煤氣管道及其制作方法。

背景技術

管道是用管子、管子聯接件和閥門等聯接成的用于輸送氣體、液體等的裝置，煤氣管道，是用于運輸煤氣的管道，大多敷設在地下，家庭煤氣管道一般鋪設在墻體周邊或內部。

管道煤氣給市民的生活帶來了極大的便利，同時管道煤氣也是具有一定毒性的爆炸性氣體，由于煤氣管道的故障、泄露、腐蝕等原因，會對居民生活安全造成很大的隱患。

發明內容

本發明針對背景技術存在的問題，提供一種家庭煤氣管道及其制作方法。

本發明提供了以下的技術方案：

一種家庭煤氣管道，在煤氣管道的外壁位置設置固體電解質型氣體傳感器，固體電解質型氣體傳感器包括加熱板、布置在加熱板上的釔穩定氧化鋯(YSZ)基板(1)和布置在YSZ基板上的鉑(Pt)參考電極(4)、敏感電極A(3)和敏感電極B(5)，其中敏感電極A和敏感電極B分別布置在Pt參考電極的兩側，敏感電極A的材質為氧化鎢納米顆粒摻雜納米氧化鎳粉，敏感電極B的材質為納米SnO₂粉。

優選的，所述YSZ基板為摻雜8mol％Y₂O₃，其物理大小為6mm*4mm*0.2mm，采用電化學方法腐蝕出兩個1*2mm區域的納米多孔結構，該結構分別用來放置敏感電極A和敏感電極B；在YSZ基板的納米多孔區域上制作直徑0.1-0.3mm的鉑金圓點作為YSZ基板與電極的連結；敏感電極A和敏感電極B的厚度均為0.5mm，敏感電極B中SnO₂納米粉的粒徑為15-22nm。

一種家庭煤氣管道的制作方法，在煤氣管道的外壁位置設置固體電解質型氣體傳感器，固體電解質型氣體傳感器包括多孔釔穩定氧化鋯(YSZ)基板，和布置在YSZ基板上的鉑(Pt)參考電極、敏感電極A和敏感電極B，其中敏感電極A和敏感電極B分別布置在Pt參考電極的兩側；其中，

a.取YSZ基板先后用水和無水乙醇多次超聲清洗，烘干后待用；

b.取鉑漿，在清洗過后的YSZ基板的中間制作1*2mm大小的細條狀鉑漿帶，在YSZ的多孔區域分別制作一個小的鉑漿圓點，大批量生產時，可以采用絲網印刷工藝；

c.取三段鉑絲分別粘在YSZ片子的剛涂好鉑漿的區域，然后將YSZ基板放置在紅外燈下烘烤數小時；

d.取適量敏感電極材料A、B，分別放入瑪瑙研缽中充分研磨后加入少量去離子水，調配成粘稠狀漿料A、B，分別將漿料A、B于基板多孔結構處涂上形成傳感器的兩個敏感電極A、B，厚度為0.5mm；

e.將上步驟得到的基板放入馬弗爐高溫800℃燒結兩小時；

f.在“幾”形Pt加熱板印有Pt電極的一面均勻涂上一層無機膠，然后將加熱板與上步驟中得到的基板粘在一起，放入馬弗爐中200℃燒結20分鐘，取出，即得傳感器原型器件。

優選的，

(1)多孔釔穩定氧化鋯(YSZ)(2)制備：

采用雙槽電化學腐蝕法制備多孔結構YSZ；

a.取YSZ平板(8mol％Y₂O₃摻雜，6mm*4mm*0.2mm)，先后用水和無水乙醇多次超聲清洗，烘干；

b.配制預處理溶液：按照質量份數，1-1.8％茶皂素，2％蘋果酸，其余為純凈水，然后將YSZ平板投入其中，完全浸沒，在50-58℃條件下處理20-28min，隨后用微波處理2min，洗凈自然干燥備用；

所述微波處理的參數為：2450MHz、65W，輻照2-5s，間隔10min，一共照射3-5次；

c.配制腐蝕溶液，取HF(體積份數40％)和去離子水按體積比1:5，適量添加高錳酸鉀混合，放入雙電槽電化學裝置，腐蝕槽與夾具均為耐腐蝕的聚四氟乙烯材料，電極為柱狀金屬Pt，夾具將腐蝕槽分為兩個互不連通區域，夾具中央具有兩個1*2mm特定形狀的孔洞；

d.腐蝕過程在黑暗條件下進行，裝置所用電源為恒流源，施加腐蝕電流密度為40mA/cm²，經過30min，在YSZ平板上形成兩個1*2mm區域的多孔結構(2)，制作完畢清洗后保存在無水乙醇中；

(2)敏感電極材料A制備: