[發(fā)明專利]一種片式濃差型氧傳感器及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211317846.9
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115639258A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙毅;李冉;張?zhí)锞?/a>;劉曉慶;楊得銳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)集團第二一四研究所蘇州研發(fā)中心
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407;G01N27/409
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發(fā)明公開了一種片式濃差型氧傳感器及制備方法，該氧傳感器由下到上依次為加熱器承載氧化鋯生瓷胚，過渡氧化鋯生瓷胚，氣體流道氧化鋯生瓷胚和電極承載氧化鋯生瓷胚；各氧化鋯生瓷胚采用至少2層的氧化鋯生瓷帶通過等靜壓工藝疊壓制備而成；本發(fā)明中氣體流道氧化鋯生瓷胚劃切有氣體流道，氣體流道中填充碳基犧牲材料；本發(fā)明的加熱器承載氧化鋯生瓷胚和電極承載氧化鋯生瓷胚上劃切電連接通孔，電連接通孔的孔壁內(nèi)灌滿氧化鋁絕緣漿料，并以該電連接通孔為同心圓，劃切補孔，補孔內(nèi)填充導(dǎo)體。本發(fā)明采用預(yù)疊合工藝減少工藝流程，提高加工效率，本發(fā)明通過增厚孔壁氧化鋁厚度的方式，提高氧化鋯與鉑之間的距離，提高絕緣性能，杜絕漏電流的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種片式濃差型氧傳感器及制備方法，屬于汽車氧傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧氣傳感器在汽車電噴系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，對電噴系統(tǒng)中缸內(nèi)燃料充分燃燒、降低能耗及降低有害氣體排放有著非常重要的作用。

在不完全燃燒的發(fā)動機燃料廢氣混合物中，除了氮氣（N2）、二氧化碳（CO2）和水（H2O）之外，還排出大量有毒有害的燃燒產(chǎn)物，在這些燃燒產(chǎn)物中碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）、SO2會用環(huán)境造成很大污染。

在目前的汽車電噴控制系統(tǒng)中典型地使用氧氣傳感器對燃燒進行控制調(diào)節(jié)。在目前的發(fā)動機控制系統(tǒng)中典型地使用氧氣濃度調(diào)節(jié)，利用氧氣傳感器測量排放后(三元催化處理裝置前)廢氣的氧氣含量，根據(jù)該氧氣含量測量值從校正缸內(nèi)燃油噴射量。

現(xiàn)有的氧傳感器采用的是氧化鋯基材進行制作的，氧化鋯高溫下導(dǎo)電，未有專門的通孔絕緣處理，導(dǎo)致加熱端電流信號影響氧傳感器輸出信號。孔內(nèi)只是依靠表面絕緣漿料自然掉落孔內(nèi)，無法保障絕緣質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種片式濃差型氧傳感器及制備方法，能夠克服現(xiàn)有氧傳感器“絕緣性能差”和“不適合批量生產(chǎn)”缺陷。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種片式濃差型氧傳感器的制備方法，包括：

制備氧化鋯生瓷胚并進行預(yù)加熱處理；制備的所述氧化鋯生瓷胚包括：加熱器承載氧化鋯生瓷胚、電極承載氧化鋯生瓷胚、過渡氧化鋯生瓷胚和氣體流道氧化鋯生瓷胚；

在預(yù)加熱處理后的加熱器承載氧化鋯生瓷胚和電極承載氧化鋯生瓷胚上劃切電連接通孔，以及在預(yù)加熱處理后的氣體流道氧化鋯生瓷胚上劃切氣體流道；

在加熱器承載氧化鋯生瓷胚上印刷加熱器層和加熱器端引腳并補孔，以及在電極承載氧化鋯生瓷胚上印刷電極和電極端引腳；

依次按照加熱器承載氧化鋯生瓷胚、過渡氧化鋯生瓷胚、氣體流道氧化鋯生瓷和電極承載氧化鋯生瓷胚的順序進行疊壓，并進行熱等靜壓處理；

將熱等靜壓后的氧化鋯生瓷胚進行熱切和排膠燒結(jié)，得到片式濃差型氧傳感器。

進一步的，所述制備氧化鋯生瓷胚包括：

采用至少2層的氧化鋯生瓷帶，通過等靜壓工藝疊壓制備成氧化鋯生瓷胚；

所述加熱器承載氧化鋯生瓷胚采用3-5層氧化鋯生瓷疊壓，

所述電極承載氧化鋯生瓷胚采用3-5層氧化鋯生瓷疊壓，

所述過渡氧化鋯胚采用2-4層氧化鋯生瓷疊壓，

所述氣體流道氧化鋯生瓷胚采用2-3層氧化鋯生瓷疊壓；

所述單層氧化鋯生瓷帶的厚度為120-130um；

所述等靜壓工藝溫度為70-90℃，壓力為30-40Mpa。

進一步的，所述進行預(yù)加熱處理的溫度為70-90℃，時間為10-20min。

進一步的，所述劃切電連接通孔，包括：

采用激光打孔的方式在氧化鋯生瓷胚上劃切打孔；

采用擠壓填孔工藝將孔壁內(nèi)灌滿氧化鋁絕緣漿料，并通過整平機進行整平；