[發明專利]一種極限電流型氧傳感器片芯及其制造方法

有效

• 申請號: 201810926239.X
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN109060921B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 陳榮浪
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區福特斯汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/41
• 分類號: G01N27/41
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 董慧婷

1.一種極限電流型氧傳感器片芯，其特征在于：所述極限電流型氧傳感器片芯由氧化鋁多孔保護層(1)，氧離子快離子導體擴散層(2)，泵電池上電極(3)，泵電池介質層(4)，泵電池下電極(5)，槽形注模層(6)，注模基板上層(7)，加熱電極層(8)和注?；逑聦?9)依次相疊構成，所述氧化鋁多孔保護層(1)，其組成材料包括納米級氧化鋁粉、納米級氧化鋯粉和淀粉，所述納米級氧化鋁粉、納米級氧化鋯粉和淀粉均通過300目篩，納米級氧化鋁粉和納米級氧化鋯粉兩種原料總重量占80-90wt％重量百分比，且納米級氧化鋁粉和納米級氧化鋯粉質量比為4:1，淀粉重量占10-20wt％重量百分比，所述納米級氧化鋁粉、納米級氧化鋯粉和淀粉之和為100％；以上述三種固體粉體總重量為100％基準計，加入粘結劑聚乙烯醇縮丁醛4-10wt％重量百分比和30-60wt％重量百分比無水乙醇作為溶劑配制成高粘稠的糊狀氧化鋁多孔漿體；采用手工涂覆在氧離子快離子導體擴散層(2)上，且使氧離子快離子導體擴散層(2)全部被涂覆；涂覆厚度控制在10-300微米，所述的氧離子快離子導體擴散層(2)，其組成材料為(CexNd1-x)(MoyGa1-y)O9x＝0.1-0.8，y＝0-0.4，原材料為市售純度大于99.0％的CeO₂、Nd₂O₃、MoO₃及Ga₂O₃，采用高能球磨機磨細后加入有機料，制成料漿，采用絲網印刷印制在泵電池上電極(3)上，所述CeO₂、Nd₂O₃、MoO₃及Ga₂O₃固相粉體均通過300目篩，印刷的單層厚度控制在5-100微米；印制料漿中有機料添加量以所述固相粉體總質量為基礎計：增稠劑乙基纖維素或者松香1-7wt％重量百分比，分散劑聚丙烯酸或者三乙醇胺1-6wt％重量百分比，增塑劑鄰苯二甲酸酯1-10wt％重量百分比，有機溶劑松油醇或者松節油10-35wt％重量百分比。

2.根據權利要求1所述的一種極限電流型氧傳感器片芯，其特征在于：所述泵電池介質層(4)，其組成采用商購的納米級氧化釔穩定氧化鋯3-8mol％YSZ為主材料，所述泵電池介質層(4)的上面相對應泵電池上電極(3)開有電極孔，所述泵電池介質層(4)的下面相對應泵電池下電極(5)開電極孔。

3.根據權利要求1所述的一種極限電流型氧傳感器片芯，其特征在于：所述的泵電池介質層(4)是用如下方法實現的：采用流延方法，在流延機上制成氧化釔穩定氧化鋯3-8mol％YSZ流延膜片，疊層至10-150微米，壓平后在泵電池介質層(4)上下相對應的位置用絲網印刷印制上泵電池上極(3)和泵電池下電極(5)。

4.根據權利要求1所述的一種極限電流型氧傳感器片芯，其特征在于：所述槽形注模層(6)和注?；迳蠈?7)為鋯鋁硅玻璃陶瓷，其絕緣電阻率控制在1.0×10¹²歐姆·厘米以上，所述鋯鋁硅玻璃陶瓷組成為YSZ氧化鋯、氧化鋁及商購的納米級鋅硼酸硅玻璃粉，配比為氧化鋁0－80wt％重量百分比、YSZ氧化鋯20－90wt％重量百分比及納米級鋅硼酸硅玻璃粉0－30wt％重量百分比，所述YSZ氧化鋯、氧化鋁及商購的納米級鋅硼酸硅玻璃粉之和為100％。

5.根據權利要求1所述的一種極限電流型氧傳感器片芯，其特征在于：所述槽形注模層(6)上設有U形氣室槽，所述U形氣室槽的寬度0.2－3微米，所述U形氣室槽的槽末端U形底部未切通，所述U形氣室槽底部有0.3－2毫米預留空間。