[發明專利]用于傳感器的傳感器元件的密封元件和其制造方法

在審

• 申請號: 201811357474.6
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109781937A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: C·耶格;J·莫拉特;M·羅森蘭德;S·內斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明提出用于傳感器的傳感器元件的密封元件以及制造方法，傳感器用于感測測量氣體室中的測量氣體的特性。密封元件構造用于將傳感器元件密封在傳感器的殼體的縱向孔中。密封元件具有至少一個層結構，其中，層結構包括以下層：至少一個第一層，其中，第一層包括至少一種陶瓷材料，其中，陶瓷材料至少具有氮化硼和氧化硼，其中，氧化硼相對于陶瓷材料的含量為2.0％重量百分比至6.0％重量百分比或6.0％重量百分比至10.0％重量百分比；至少一個另外的第一層和至少一個另外的第二層，其中，另外的第一層和另外的第二層分別包括至少一種氧化物陶瓷材料，其中，第一層布置在另外的第一層與另外的第二層之間；其中，層結構的層彼此擠壓。

背景技術

由現有技術已知多種用于感測測量氣體室中的測量氣體的至少一個特性的傳感器元件和方法。在此，原則上可以涉及測量氣體的任何物理和/或化學特性，其中，可以感測一個或多個特性。下面尤其參考測量氣體的氣體組分含量的定性和/或定量的感測、尤其參考測量氣體中的氧含量的感測來描述本發明。這種傳感器元件例如可以構型為所謂的λ探測器，該λ探測器例如由Konrad Reif(編者)的《Sensoren im Kraftfahrzeug》，2010年第一版，第160-165頁已知。

這種傳感器元件可以基于確定固體的電解特性的使用，即基于這些固體的離子傳導特性。這種傳感器通常可以具有密封件。密封件可以由如下材料制造：該材料包括由氮化硼和氧化物陶瓷組分(例如滑石)構成的混合物。在DE 100 09 597 A1、DE 195 32 090 A1和DE 197 14 203 A1中例如描述這種傳感器。密封件尤其可以由氮化硼制造。此外，這種傳感器可以包括例如由滑石制造的其他密封件。所述密封件可以以交替的順序插到傳感器中。在此描述的密封件由六方氮化硼制造并且由熱等靜壓的燒結體拉緊地加工而成。

盡管由現有技術已知的制造方法具有優點，但仍包含改進潛力。因此，通過拉緊地加工制造的密封件可能非常昂貴。借助于在使用粘合劑的情況下進行擠壓的制造由于多個方法步驟可能是耗費的，并且因此也是昂貴的。此外，密封效果不會最佳的。此外，燒結的密封件可以具有由制造決定的密度差異，這可能導致不同的質量。而這在用于調節恒定的濕氣含量的后續制造過程中可能是有問題的。

發明內容

因此，提出一種用于傳感器的傳感器元件的密封元件，該傳感器用于感測測量氣體室中的測量氣體的至少一種特性，一種用于感測測量氣體室中的測量氣體的至少一種特性的傳感器以及一種用于制造密封元件的方法，所述密封元件、所述傳感器和所述方法至少在很大程度上避免已知的設備和已知的制造方法的上述缺點。密封元件尤其要比在可比較的方法的情況下價格更有利地制造。此外，密封元件應具有針對廢氣和濕度的改善的密封作用。

在本發明的第一方面中，提出一種用于傳感器的傳感器元件的密封元件，該傳感器用于感測測量氣體室中的測量氣體的至少一個特性。密封元件構造用于將傳感器元件密封在傳感器的殼體的縱向孔中。密封元件具有至少一個層結構。層結構包括以下層：

·至少一個第一層，其中，第一層包含至少一種陶瓷材料，其中，陶瓷材料至少具有氮化硼和氧化硼，其中，氧化硼關于陶瓷材料的含量為2.0％重量百分比至6.0％重量百分比或6.0％重量百分比至10.0％重量百分比；

·至少一個另外的第一層和至少一個另外的第二層，其中，所述另外的第一層和所述另外的第二層分別包括至少一種氧化物陶瓷材料，其中，第一層布置在所述另外的第一層和所述另外的第二層之間；

其中，層結構的層相互擠壓。

在本發明的意義上，“傳感器”原則上可以理解為如下的任意設備：該設備設置成用于感測至少一個測量參量、例如物理測量參量和/或化學測量參量、尤其是光學測量參量和/或電測量參量。傳感器尤其可以設置成用于感測測量氣體中的氧含量。例如可以以分壓的形式和/或以百分比的形式感測氧含量。傳感器尤其可以設置成用于產生至少一個傳感器信號、尤其至少一個電的傳感器信號，例如模擬的和/或數字的傳感器信號。傳感器尤其可以是廢氣傳感器。尤其在機動車領域中，測量氣體例如可以是內燃機的廢氣。