[發明專利]一種新型管式傳感元件及其制備方法

在審

• 申請號: 201910098212.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN111505082A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 楊玉海;郭杰烽;陳珍強
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區傳世汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407;C23C18/08;C04B41/81;C04B41/50
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 朱亦倩

1.一種新型管式傳感元件，其特征在于，包括：

管狀的陶瓷基底，其具有自底面向內延伸形成的內腔體；

設置在陶瓷基底外表面的外電極，其包括環繞設置于所述陶瓷基底的外側表面末端的外部催化電極部，和設置于所述陶瓷基底的外側的、延伸至所述陶瓷本體的底面的、與所述外部催化電極部電性連接的外部引線電極部；

設置在內腔體的壁上的內電極，其包括環繞設置于所述內腔體的壁部末端的內部催化電極部，和設置于所述內腔體的壁部上、延伸至所述陶瓷本體的底面的、與所述內部催化電極部電性連接的內部引線電極部；

其中，所述外部催化電極包括形成于所述陶瓷基底表面的催化電極陶瓷基體和設置在所述催化電極陶瓷基體內部和表面的貴金屬，所述催化電極陶瓷基體為內部和表面具有微小立體孔道的多孔陶瓷，所述貴金屬在所述多孔陶瓷內呈立體網狀分布。

2.如權利要求1所述的新型管式傳感元件，其特征在于：所述貴金屬以晶粒形態分布在所述催化電極陶瓷基體的微小立體孔道的表面，從而所述貴金屬在所述催化電極陶瓷基體內部和表面形成立體網狀結構，便于傳輸電氣信號。

3.如權利要求1所述的新型管式傳感元件，其特征在于：所述外電極的外部引線電極部包括形成于所述陶瓷基底表面的催化電極陶瓷基體和設置在所述催化電極陶瓷基體內部和表面的貴金屬，和/或所述內電極包括形成于所述陶瓷基底的內腔體壁上的催化電極陶瓷基體和設置在所述催化電極陶瓷基體內部和表面的貴金屬；或者所述外電極的外部引線電極部和內電極由共燒電極構成；

其中，所述催化電極陶瓷基體為內部和表面具有微小立體孔道的多孔陶瓷，所述貴金屬在所述多孔陶瓷內部和表面呈立體網狀分布。

4.如權利要求1所述的新型管式傳感元件，其特征在于：所述催化電極陶瓷基體的孔隙率在20％～80％之間，所述催化電極陶瓷基體的厚度為10-1000微米。

5.如權利要求1所述的新型管式傳感元件，其特征在于：所述傳感元件還包括有保護層，所述保護層覆蓋在所述外電極的表面。

6.一種管式氧傳感器，其特征在于：包括如權利要求1-5任一所述的新型管式傳感元件。

7.一種如權利要求1-5任一所述的新型管式傳感元件的制備方法，其特征在于，包括：

提供管狀的固體電解質基底生坯，所述固體電解質基底生坯具有自底面向內延伸形成的內腔體；提供形成催化電極陶瓷基體的漿料；提供共燒電極漿料；

將形成催化電極陶瓷基體的漿料涂敷到固體電解質基底生坯的外表面的需要制備外部催化電極部的區域，將共燒漿料涂覆到固體電解質基底生坯的外表面的需要制備引線電極部的區域和內腔體的壁上的需要制備內電極的區域，然后共同燒結，得到固體電解質陶瓷基底、設置于所述固定電解質陶瓷基底外表面的催化電極陶瓷基體和外部引線電極部，以及陶瓷基底內腔體的壁上的內電極，其中所述催化電極陶瓷基體為具有電解質特性、且內部和表面具有微小立體孔道的多孔陶瓷；

將貴金屬鹽溶液上載到催化電極陶瓷基體內，隨后進行烘烤分解得到傳感元件半成品；

將傳感元件半成品在600-1000℃下進行高溫烘烤老化處理。

8.如權利要求7所述的新型管式傳感元件的制備方法，其特征在于：所述貴金屬鹽溶液為氯鉑酸、硝酸鉑、亞硫酸鉑、氯化銠、氯銠酸銨、六氯銠酸鈉、硝酸銠、氯化鈀、硝酸鈀、硫酸鈀溶液中的一種或幾種的非反應混合物。

9.如權利要求7所述的新型管式傳感元件的制備方法，其特征在于：所述形成催化電極陶瓷基體的漿料通過如下方法制得：

將固體氧化物陶瓷的粉體與酒精溶液球磨制成漿料，然后在漿料中添加造孔劑、粘結劑和塑化劑，繼續球磨最終得到形成催化電極陶瓷基體的漿料。