一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其中，多孔保护层由保护浆料制成，保护浆料包括以下重量份的物质：氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份。该车用氧传感器的保护层采用氧化物材料制成，该保护层是一种单层结构，与电极具有较强的结合力，能够有效保护电极，避免油质等有害物质对电极表面的腐蚀，大大提高传感器的使用寿命，同时，无需丁酮、二甲苯等有毒溶剂，避免因有毒物质对人体造成危害。
【专利说明】一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器，尤其涉及一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来随着汽车市场的发展，汽车进入每家每户已经是一种趋势，但是汽车尾气已成为主要的大气污染源之一，尤其是2013年初，北京地区遭遇的多日的雾霭阴霾天气，PM2.5超标三倍之多，使人民的生活品质遭到了很大的威胁，雾霭天气会引起鼻炎，支气管炎，长久处于这种环境还会诱发肺癌。2013年I月I日，我国已经全面启动国四排放标准来控制汽车尾气对大气的污染，而车用氧传感器是唯一一个对废气进行检测的传感元件。现有的片式氧传感器的制备主要采用丁酮，二甲苯体系流延得到流延片，在传感器制备过程中采用有毒溶剂，容易污染环境，并且对人体健康造成伤害，本发明采用附着力强的多孔保护层，可降低废气中的油质等有害物质对电极表面的腐蚀，增长传感器使用寿命，同时，采用无毒浆料溶剂，环保且易操作。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器及其制造方法，该车用氧传感器的保护层采用氧化物材料制成，该保护层是一种单层结构，与基体材料具有较强的结合力，能够有效保护电极，避免油质等有害物质对电极表面的腐蚀，大大提高传感器的使用寿命。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
[0005]一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其包括有由上至下层叠设置的敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体，所述敏感层基体的上表面依次印制有外工作电极和多孔保护层，该敏感层基体的下表面印制有内工作电极，所述空气通道层上对应所述内工作电极开设有空气通道，所述加热层基体的上表面依次印制有第一绝缘层、力口热电极和第二绝缘层，所述加热层基体的下表面依次印制有第三绝缘层和加热导电引脚，所述外工作电极与内工作电极通过导电引孔电性连接，所述加热电极与加热导电引脚通过导电引孔电性连接，其中，所述多孔保护层由保护浆料制成，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份。
[0006]优选地，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂I份，其中，所述氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化错I份，氧化镁I份，氧化娃I份；所述造孔剂是粒径范围为0.1um-1Oum的纳米碳粉；所述有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份；所述助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂I份。
[0007]优选地，所述敏感层基体的厚度为:0.5-0.7mm，所述空气通道层的厚度为0.3-0.4mm,所述空气通道支撑体的厚度为0.2-0.3mm,所述加热层基体的厚度为0.5-0.7mm。
[0008]优选地，所述加热电极的厚度为10-15um，所述外工作电极和内工作电极的厚度均为10-15um，所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的厚度均为30-35um，多孔保护层厚度为70-80um。
[0009]一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其包括如下步骤:步骤SI，制备保护浆料，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份，将氧化物、造孔剂、有机载体1-3份和助剂混合，并且用行星球磨机球磨后得到保护层浆料，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa.s,附着力为12N/mm2 ;步骤S2，利用冲裁模具，将敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体分别按预设厚度裁片，再分别冲裁定位孔和导电引孔，之后对空气通道层冲裁空气通道；步骤S3，利用丝网印刷设备，在加热层基体的上表面依次印刷第一绝缘层、加热电极和第二绝缘层，在加热层基体的下表面依次印刷第三绝缘层和加热导电引脚，在敏感层基体的上表面依次印刷外工作电极和保护层，在敏感层基体的下表面印刷内工作电极；步骤S4，将敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体依次层叠，利用温等静压机在真空条件下以预设压力叠层压合，之后用冲裁磨具冲裁成预设尺寸，得到传感器生坯；步骤S5，传感器生坯上覆盖多孔承烧压板，用烧结炉烧结。
[0010]优选地，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂I份，其中，所述氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化错I份，氧化镁I份，氧化娃I份；所述造孔剂是粒径范围为0.1um-1Oum的纳米碳粉；所述有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份；所述助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂I份；该步骤中，将氧化物、有机载体和分散剂混合，利用行星球磨机以转速为250r/min球磨12小时，之后然依次加入粘结剂、增塑剂和流平剂，以转速为250r/min球磨12小时，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa.s，附着力为12N/mm2。
[0011]优选地，所述步骤S2中，先利用真空包装机，在每个氧化锆流延生坯的上、下两侧加不锈钢板，再利用硅胶膜进行真空包覆，利用温等静压机以压力为8-15MPa、温度为70°C条件下保压10分钟，再分别对敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体进行裁片。
[0012]优选地，所述步骤S2中，所述敏感层基体的厚度为:0.5-0.7mm，所述空气通道层的厚度为0.3-0.4mm，所述空气通道支撑体的厚度为0.2-0.3mm，所述加热层基体的厚度为
0.5-0.7mm。
[0013]优选地，所述步骤S3中，所述加热电极的厚度为10-15um，所述外工作电极和内工作电极的厚度均为10_15um，所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的厚度均为30-35um，多孔保护层为70-80um。
[0014]优选地，所述步骤S4中，所述敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体依次层叠后，用不锈钢夹板以0.4-0.6Mpa压力预压，再利用硅胶膜进行真空包覆，温等静压机参数设置为压力8-15Mpa，温度70°C，保压时间为8_15min，之后用冲裁模具冲裁成传感器生坯，该传感器生坯的长度为60mm，宽度为5mm ;所述步骤S5中，所述多孔承烧压板是厚度为0.5-0.8mm的多孔氧化铝承烧板，所述烧结炉是硅钥棒烧结炉，以温度为1450-1550°C烧结 2 小时。
[0015]本发明公开的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器中，第三绝缘层由保护浆料制成，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂
0.5-1.5份。该车用氧传感器的保护层采用氧化物材料制成，该保护层是一种单层结构，与电极具有较强的结合力，能够有效保护电极，避免油质等有害物质对电极表面的腐蚀，大大提高传感器的使用寿命，同时，无需丁酮、二甲苯等有毒溶剂，避免因有毒物质对人体造成危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为车用氧传感器的分解图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
[0018]本发明公开了一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，如图1所示，其包括有由上至下层叠设置的敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9，敏感层基体3的上表面依次印制有外工作电极2和保护层1，该敏感层基体3的下表面印制有内工作电极4，空气通道层5上对应内工作电极4开设有空气通道，加热层基体9的上表面依次印制有第一绝缘层12、加热电极8和第二绝缘层7，加热层基体9的下表面依次印制有第三绝缘层10和加热导电引脚11，外工作电极2与内工作电极4通过导电引孔电性连接，力口热电极8与加热导电引脚11通过导电引孔电性连接，其中，
[0019]敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9由流延浆料制成，流延浆料包括以下重量份的物质:氧化锆粉体5-7份，有机溶剂3-5份，助剂0.5-1.5份；
[0020]第一绝缘层12、第二绝缘层7和第三绝缘层10由绝缘浆料制成，绝缘浆料包括以下重量份的物质:无机粉体4-6份，有机载体2-4份，助剂1-3份；
[0021]保护层I由保护浆料制成，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份，该车用氧传感器的保护层采用氧化物材料制成，该保护层是一种单层结构，与电极具有较强的结合力，能够有效保护电极，避免油质等有害物质对电极表面的腐蚀，大大提高传感器的使用寿命，同时，还具有抗震性好、成本低、制作工艺简单的优势。
[0022]上述车用氧传感器的各层基体均采用氧化锆材料制成，烧结过程中，各基体层具有好的烧结结合度，尤其是空气通道层，无需在空气通道内填充碳粉、淀粉等有机物，避免因残留物存在于空气通道而影响传感器的灵敏度。上述结构可以保证空气通道尺寸的同时，减少在加工传感器生坯时对空气通道腔体异物的填充，避免在烧结后异物烧余物的残留，延长传感器的使用寿命。该车用氧传感器的制造方法包括如下步骤:
[0023]步骤SI，制备流延浆料，流延浆料包括以下重量份的物质:氧化锆粉体5-7份，有机溶剂3-5份，助剂0.5-1.5份，利用行星球磨机球磨流延浆料，之后用流延机进行流延，形成氧化锆流延生坯，用氧化锆流延生坯制作敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9 ；
[0024]制备绝缘楽:料，绝缘衆料包括以下重量份的物质:无机粉体4-6份,有机载体2-4份，助剂1-3份，将无机粉体、有机载体和助剂混合，并且用行星球磨机球磨后得到绝缘浆料，其物理性质为温度25°C时粘度为100±20Pa.s,附着力为12N/mm2，电阻率为3.1xlO12 Ω.cm ;
[0025]制备保护浆料，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份，将氧化物、造孔剂、有机载体1-3份和助剂混合，并且用行星球磨机球磨后得到保护浆料，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa.s,附着力为 12N/mm2 ；
[0026]步骤S2，利用冲裁模具，将敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9分别按预设厚度裁片，再分别冲裁定位孔和导电引孔，之后对空气通道层5冲裁空气通道；
[0027]步骤S3，利用丝网印刷设备，在加热层基体9的上表面依次印刷第一绝缘层12、力口热电极8和第二绝缘层7，在加热层基体9的下表面依次印刷第三绝缘层10和加热导电引脚11，在敏感层基体3的上表面依次印刷外工作电极2和保护层I，在敏感层基体3的下表面印刷内工作电极4 ;
[0028]步骤S4，将敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9依次层叠，利用温等静压机在真空条件下以预设压力叠层压合，之后用冲裁磨具冲裁成预设尺寸，得到传感器生坯；
[0029]步骤S5，传感器生坯上覆盖多孔承烧压板，用烧结炉烧结。
[0030]为了更好地说明本发明的具体技术方案，本发明关于上述流延浆料、绝缘浆料和保护浆料提出如下实施例:
[0031]实施例1:
[0032]本实施例中，流延浆料包括以下重量份的物质:氧化锆粉体6份，有机溶剂4份，助剂I份，氧化错粉体的粒径< Ium,其中，
[0033]有机溶剂包括以下重量份的物质:分析纯乙酸已脂和/或乙酸丙脂7份，分析纯乙醇和/或异丁醇3份，本发明中的有机溶剂，采用了无毒性的乙酸已脂和/或乙酸丙脂以及乙醇和/或异丁醇，其相比现有技术中采用丁酮、二甲苯等有毒溶剂的方式而言，避免了对环境的污染以及对人体健康的危害；
[0034]助剂包括以下重量份的物质:分散剂I份，粘结剂7份，增塑剂I份。
[0035]其中，流延助剂用美国进口 PVB做粘结剂，其玻化温度为62_72°C，具有很强的粘结性，可以降低生坯片等静压叠合压力及叠压时间，用三乙醇胺做分散剂，美国首诺公司提供型号为S2075试剂做增塑剂。
[0036]实施例2:
[0037]本实施例中，绝缘楽:料包括以下重量份的物质:无机粉体5份,有机载体3份,助剂2份，其中，
[0038]无机粉体包括以下重量份的物质:氧化铝20份，氧化锆I份，其中氧化铝为α相低温烧结氧化铝6份和Y相粒径< 15nm的氧化铝14份的混合物；
[0039]有机载体为80°C水浴8h或者磁力搅拌器3h处理后的混合液，该有机载体包括以下重量份的物质:松油醇25份，乙基纤维素I份；
[0040]助剂包括以下重量份的物质:分散剂6份，粘结剂3份，流平剂3份，触变剂I份。[0041]实施例3:
[0042]本实施例中，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂I份，其中，
[0043]氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化锆I份，氧化镁I份，氧化硅I份；
[0044]造孔剂是粒径范围为0.1um-1um的纳米碳粉；
[0045]有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份；
[0046]助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂I份。
[0047]关于该车用氧传感器的制造方法，本发明提出如下实施例:
[0048]实施例4:
[0049]本实施例中，步骤SI中，流延浆料包括以下重量份的物质:氧化锆粉体6份，有机溶剂4份,助剂I份，氧化错粉体的粒径< Ium,其中，
[0050]有机溶剂包括以下重量份的物质:分析纯乙酸已脂和/或乙酸丙脂7份，分析纯乙醇和/或异丁醇3份；
[0051]助剂包括以下重量份的物质:分散剂I份，粘结剂7份，增塑剂I份；
[0052]该步骤中，首先将氧化锆粉体、有机溶剂和分散剂按上述重量份配比混合，利用行星球磨机以转速为250r/min球磨15小时，之后添加粘结剂和增塑剂，以转速为250r/min球磨12小时，球磨后将流延浆料真空除泡，利用流延机进行流延，得到氧化锆流延生坯。
[0053]实施例5:
[0054]本实施例中，步骤SI中，绝缘楽:料包括以下重量份的物质:无机粉体5份,有机载体3份，助剂2份，其中，
[0055]无机粉体包括以下重量份的物质:氧化铝20份，氧化锆I份，其中氧化铝为α相低温烧结氧化铝6份和Y相粒径< 15nm的氧化铝14份的混合物；
[0056]有机载体为80°C水浴8h或者磁力搅拌器3h处理后的混合液，该有机载体包括以下重量份的物质:松油醇25份，乙基纤维素I份；
[0057]助剂包括以下重量份的物质:分散剂6份，粘结剂3份，流平剂3份，触变剂I份；
[0058]该步骤中，首先在水浴为温度80°C.时间8h或者磁力搅拌时间3h条件下制备松油醇和乙基纤维素的混合溶液，之后加入无机粉体和分散剂，利用行星球磨机以转速为250r/min球磨12小时，之后加入依次加入粘结剂、流平剂、触变剂，以转速为250r/min球磨24小时，得到绝缘浆料，其物理性质为温度25°C时，粘度为100±20Pa-s,附着力为12N/mm2,电阻率为 3.1xlO12 Ω.cm。
[0059]实施例6
[0060]本实施例中，步骤SI中，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂I份，其中，
[0061]氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化锆I份，氧化镁I份，氧化硅I份；
[0062]造孔剂是粒径范围为0.1um-1um的纳米碳粉；
[0063]有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份；
[0064]助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂I份；[0065]该步骤中，将氧化物、有机载体和分散剂混合，利用行星球磨机以转速为250r/min球磨12小时，之后然后加入粘结剂、增塑剂和流平剂，以转速为250r/min球磨12小时，得到保护浆料，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa-s,附着力为12N/mm2。本实施例中，多孔保护层I孔隙孔径达到0.5-10um,孔隙度达到5-50%，是一种单层结构，与电极具有较强的结合力，其优点是能够有效的防护汽油中的有害物质对电极表面的腐蚀而影响其催化作用，并且抗震性好，寿命长，成本抵，制作工艺简单。
[0066]实施例7:
[0067]本实施例中，步骤S2中，先利用真空包装机，在每个氧化锆流延生坯的上、下两侧加不锈钢板，再利用硅胶膜进行真空包覆，利用温等静压机以压力为8-15MPa、温度为70°C条件下保压10分钟，再分别对敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9进行裁片，敏感层基体3的厚度为:0.5-0.7_，空气通道层5的厚度为0.3-0.4_，空气通道支撑体6的厚度为0.2-0.3_，加热层基体9的厚度为0.5-0.7_。
[0068]实施例8:
[0069]本实施例中，步骤S3中，加热电极8的厚度为10-15um，外工作电极2和内工作电极4的厚度均为10-15m，第一绝缘层12、第二绝缘层7和第三绝缘层10的厚度均为30-35um,多孔保护层厚度为70-80um，其中的印刷电极要保证连接完整，无开路，短路，浆料印刷无晕染现象，印刷印刷绝缘层、保护层、电极层时保持表面光洁平整，无裂纹，颗粒杂质；
[0070]步骤S4中，敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9依次层叠后，用不锈钢夹板以0.4-0.6Mpa压力预压，再利用硅胶膜进行真空包覆，温等静压机参数设置为压力8-15Mpa，温度70°C，保压时间为8_15min，之后用冲裁模具冲裁成传感器生还，该传感器生还的长度为60mm,宽度为5mm ;本实施例中，在包装时使用不锈钢板加娃胶膜上下撑垫基片，可以有效保证空气通道尺寸完整，而无需填充碳粉、淀粉等异物。
[0071]步骤S5中，多孔承烧压板是厚度为0.5-0.8mm的多孔氧化铝承烧板，烧结炉是硅钥棒烧结炉，以温度为1450-1550°C烧结2小时。
[0072]本发明公开的车用氧传感器中，敏感层基体3、空气通道层5、空气通道支撑体6和加热层基体9由流延浆料制成，流延浆料包括以下重量份的物质:氧化锆粉体5-7份，有机溶剂3-5份，助剂0.5-1.5份；第一绝缘层12、第二绝缘层7和第三绝缘层10由绝缘浆料制成，绝缘衆料包括以下重量份的物质:无机粉体4-6份,有机载体2-4份,助剂1-3份；多孔保护层I由保护浆料制成，保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份。该车用氧传感器的各层基体均采用氧化锆材料制成，烧结过程中，各基体层具有好的烧结结合度，尤其是空气通道层，无需在空气通道内填充碳粉、淀粉等有机物，避免因残留物存在于空气通道而影响传感器的灵敏度。同时，本发明中的流延有机溶剂，采用了无毒性的乙酸已脂和/或乙酸丙脂以及乙醇和/或异丁醇，其相比现有技术中采用丁酮、二甲苯等有毒溶剂的方式而言，避免了对环境的污染以及对人体健康的危害。
[0073]以上只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其特征在于，包括有由上至下层叠设置的敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体，所述敏感层基体的上表面依次印制有外工作电极和多孔保护层，该敏感层基体的下表面印制有内工作电极，所述空气通道层上对应所述内工作电极开设有空气通道，所述加热层基体的上表面依次印制有第一绝缘层、加热电极和第二绝缘层，所述加热层基体的下表面依次印制有第三绝缘层和加热导电引脚，所述外工作电极与内工作电极通过导电引孔电性连接，所述加热电极与加热导电引脚通过导电引孔电性连接，其中， 所述多孔保护层由保护浆料制成，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份。
2.如权利要求1所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其特征在于，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂1份，其中， 所述氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化锆1份，氧化镁1份，氧化硅1份； 所述造孔剂是粒径范围为0.1um-1um的纳米碳粉； 所述有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份； 所述助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂1份。
3.如权利要求1所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其特征在于，所述敏感层基体的厚度为:0.5-0.7_，所述空气通道层的厚度为0.3-0.4_，所述空气通道支撑体的厚度为0.2-0.3mm，所述加热层基体的厚度为0.5-0.7mm。
4.如权利要求1所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器，其特征在于，所述加热电极的厚度为10-15um，所述外工作电极和内工作电极的厚度均为10-15um，所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三层绝缘层的`厚度均为30-35um，保护层厚度为70-80um。
5.一种基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤SI，制备保护浆料，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物3-5份，造孔剂1-3份，有机载体1-3份，助剂0.5-1.5份，将氧化物、造孔剂、有机载体和助剂混合，并且用行星球磨机球磨后得到保护浆料，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa.s,附着力为12N/mm2 ； 步骤S2，利用冲裁模具，将敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体分别按预设厚度裁片，再分别冲裁定位孔和导电引孔，之后对空气通道层冲裁空气通道； 步骤S3，利用丝网印刷设备，在加热层基体的上表面依次印刷第一绝缘层、加热电极和第二绝缘层，在加热层基体的下表面依次印刷第三绝缘层和加热导电引脚，在敏感层基体的上表面依次印刷外工作电极和多孔保护层，在敏感层基体的下表面印刷内工作电极； 步骤S4，将敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体依次层叠，利用温等静压机在真空条件下以预设压力叠层压合，之后用冲裁磨具冲裁成预设尺寸，得到传感器生坯； 步骤S5，传感器生坯上覆盖多孔承烧压板，用烧结炉烧结。
6.如权利要求5所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤SI中，所述保护浆料包括以下重量份的物质:氧化物4份，造孔剂2份，有机载体2份，助剂1份，其中，所述氧化物包括以下重量份物质的一种或几种的混合:氧化铝20份，氧化锆1份，氧化镁1份，氧化硅1份； 所述造孔剂是粒径范围为0.1um-1um的纳米碳粉； 所述有机载体包括以下重量份的物质:松油醇58份，乙基纤维素25份，乙醇2份； 所述助剂包括以下重量份的物质:粘结剂6份，分散剂3份，增塑剂3份，流平剂1份； 该步骤中，将氧化物、有机载体和分散剂混合，利用行星球磨机以转速为250r/min球磨12小时，之后依次加入粘结剂、增塑剂和流平剂，以转速为250r/min球磨12小时，得到保护浆料，该保护浆料在温度为25°C时的粘度为300±50Pa.s,附着力为12N/mm2。
7.如权利要求5所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤S2中，先利用真空包装机，在每个氧化锆流延生坯的上、下两侧加不锈钢板，再利用硅胶膜进行真空包覆，利用温等静压机以压力为8-15MPa、温度为70°C条件下保压10分钟，再分别对敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体进行裁片。
8.如权利要求5所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述敏感层基体的厚度为:0.5-0.7mm,所述空气通道层的厚度为0.3-0.4mm,所述空气通道支撑体的厚度为0.2-0.3mm,所述加热层基体的厚度为0.5-0.7mm。
9.如权利要求5所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述加热电极的厚度为10-15um，所述外工作电极和内工作电极的厚度均为10-15um，所述第一绝缘`层、第二绝缘层和第三绝缘层的厚度均为30-35um、多孔保护层厚度为70-80um。
10.如权利要求5所述的基于氧化物保护浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述敏感层基体、空气通道层、空气通道支撑体和加热层基体依次层叠后，用不锈钢夹板以0.4-0.6Mpa压力预压，再利用硅胶膜进行真空包覆，温等静压机参数设置为压力8-15Mpa，温度70°C，保压时间为8_15min，之后用冲裁模具冲裁成传感器生坯，该传感器生还的长度为60mm,宽度为5mm ； 所述步骤S5中，所述多孔承烧压板是厚度为0.5-0.8mm的多孔氧化铝承烧板，所述烧结炉是硅钥棒烧结炉，以温度为1450-1550°C烧结2小时。
【文档编号】G01N27/00GK103776872SQ201410017226
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】江澍, 黄海琴 申请人:深圳市普利斯通传感科技有限公司, 江澍