一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器及其制造方法技术

技术编号:10018863 阅读:223 留言:0更新日期:2014-05-08 17:45
本发明专利技术公开了一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器,其中,第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层由绝缘浆料制成,绝缘浆料包括以下重量份的物质:由氧化物构成的无机粉体4-6份,有机载体2-4份,助剂1-3份。该车用氧传感器的各层基体,尤其是绝缘层均采用氧化物制成,各基体层具有好的烧结结合度,并且该传感器具有较好的灵敏度,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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器,其中,第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层由绝缘浆料制成,绝缘浆料包括以下重量份的物质:由氧化物构成的无机粉体4-6份,有机载体2-4份,助剂1-3份。该车用氧传感器的各层基体,尤其是绝缘层均采用氧化物制成,各基体层具有好的烧结结合度,并且该传感器具有较好的灵敏度,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】
本专利技术涉及传感器,尤其涉及。
技术介绍
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和使用过渡层控制传感器的绝缘性,使用异物填充得到空气通道,在烧结过程中会有残留物存在,影响传感器的灵敏度,同时,传感器制造过程中使用的有机溶剂多数为丁酮、二甲苯等有毒溶剂,容易污染环境,并且对人体健康造成危害。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供,该车用氧传感器的各层基体,尤其是绝缘层均采用特选氧化物制成,各基体层具有好的烧结结合度,并且该传感器具有较好的灵敏度,提高了产品质量。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案。一种基于氧化物绝缘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,所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层由绝缘浆料制成,所述绝缘浆料包括以下重量份的物质:由氧化物构成的无机粉体4-6份,有机载体2-4份,助剂1-3份。优选地,所述绝缘浆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,所述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;所述有机载体为水浴处理后的混合液,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;所述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。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。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。一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器制造方法,其包括如下步骤:步骤SI,制备绝缘衆料,所述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 ;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,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。优选地,所述步骤SI中,所述绝缘浆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,所述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;所述有机载体为水浴处理后的混合液,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;所述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;该步骤中,首先在水浴为温度80°C,时间8h或者磁力搅拌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。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。优选地,所述步骤S2中,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0.3-0.4mm,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。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,保护层厚度为70-80um ;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还,该传感器生还的长度为60mm,宽度为5_。优选地,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。本专利技术公开的基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器中,第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层由绝缘浆料制成,绝缘浆料包括以下重量份的物质:由氧化物构成的无机粉体4-6份,有机载体2-4份,助剂1-3份。该车用氧传感器的各层基体,尤其是绝缘层均采用氧化物制成,各基体层具有好的烧结结合度,并且该传感器具有较好的灵敏度,同时,无需丁酮、二甲苯等有毒溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于氧化物绝缘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,所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层由绝缘浆料制成,所述绝缘浆料包括以下重量份的物质:由氧化物构成的无机粉体4‑6份,有机载体2‑4份,助剂1‑3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:江澍黄海琴
申请(专利权)人:深圳市普利斯通传感科技有限公司江澍
类型:发明
国别省市:广东;44

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