[發明專利]一種真空環網柜及其制作方法

在審

• 申請號: 201510714152.2
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105372312A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 邱炎新
• 申請（專利權）人: 邱炎新
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 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

本發明涉及電學領域，具體涉及一種真空環網柜及其制作方法。

背景技術

真空環網柜是一組輸配電氣設備裝在金屬或非金屬絕緣柜體內或做成拼裝間隔式環網供電單元的電氣設備，其核心部分采用負荷開關和熔斷器，具有結構簡單、體積小的優點。

隨著真空環網電柜的廣發使用，在實驗室、工業企業等環境中，由于危險性氣體的存在，會引發安全隱患。

發明內容

本發明針對背景技術存在的問題，提供一種真空環網柜及其制作方法。

本發明提供了以下的技術方案：

一種真空環網柜，在真空環網柜的外部殼體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。

一種真空環網柜的制作方法，在真空環網柜的外部殼體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: