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专利号: 2009101894532
申请人: 比亚迪股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种片式氧传感器,所述片式氧传感包括加热体和加热体上部的测氧体;

所述加热体,包括加热器基片、加热器基片上方的两个绝缘层和夹持于两绝缘层间的加热电极;所述测氧体,从下至上依次包括参比气基片、测氧电解质层和多孔保护层;

其特征在于,所述多孔保护层,从下至上依次包括过渡层、多孔层和吸附层,各层上均具有孔洞使多孔保护层从下至上连通;过渡层中孔径为0.1-1.5μm的孔洞占过渡层孔洞总数的80%以上,多孔层中孔径为0.3-8μm的孔洞占多孔层孔洞总数的80%以上,吸附层中孔径为0.1-2μm的孔洞占吸附层孔洞总数的80%以上;

所述过渡层含有氧化钇稳定的氧化锆和镁铝尖晶石,所述多孔层含有氧化锆、镁铝尖晶石和贵金属;所述吸附层含有氧化镁、氧化钙、氧化铝、硫酸镁和氧化钡。

2.根据权利要求1所述的片式氧传感器,其特征在于:参比气基片上设有参比气通道;

所述测氧电解质层包括氧化锆敏感基体和氧化锆敏感基体上下表面的外电极和内电极;内电极位于参比气通道中,且与大气连通;过渡层覆盖于外电极表面。

3.根据权利要求1所述的片式氧传感器,其特征在于:过渡层的厚度为15-40μm,多孔层的厚度为20-50μm,吸附层的厚度为5-20μm。

4.根据权利要求1所述的片式氧传感器,其特征在于:过渡层的孔隙率为20-50%,多孔层的孔隙率为30-70%,吸附层的孔隙率为25-70%。

5.根据权利要求1或4所述的片式氧传感器,其特征在于:以过渡层的质量为基准,氧化钇稳定的氧化锆的含量为80-96%,镁铝尖晶石的含量为4-20%。

6.根据权利要求1或4所述的片式氧传感器,其特征在于:以多孔层的质量为基准,氧化锆的含量为6-24%,镁铝尖晶石的含量为75-90%,贵金属的含量为0.05-3%。

7.根据权利要求1或4所述的片式氧传感器,其特征在于:以吸附层的质量为基准,氧化镁的含量为15-35%,氧化钙的含量为6-35%,氧化铝的含量为3-12%,硫酸镁的含量为

35-70%,氧化钡的含量为5-18%。

8.权利要求1所述的片式氧传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)在加热器基片上涂覆绝缘层浆料、电极浆料、绝缘层浆料,烘干,在加热器基片上形成绝缘层,得到第一片层;取一参比气基片,作为第二片层;

2)在测氧电解质层上丝网印刷过渡层浆料,形成过渡层;丝网印刷多孔层浆料,在过渡层上形成多孔层;得到第三片层;

3)第一片层的绝缘层的一面朝上,第三片层的多孔层的一面朝上,将第一片层、第二片层、第三片层从下到上依次叠加,将叠层1300-1600℃共烧,得到片式氧传感器共烧体;

4)在片式氧传感器共烧体的多孔层上,丝网印刷吸附层浆料,600-800℃烧结,在多孔层上形成吸附层,得到所述片式氧传感器;

其中,过渡层浆料中含有过渡层粉末料和平均粒径为0.15-2.0μm的成孔剂;所述过渡层粉末料中含有氧化钇稳定的氧化锆和镁铝尖晶石;多孔层浆料中含有多孔层粉末料和平均粒径为0.4-11μm的成孔剂;所述多孔层粉末料中含有氧化锆、镁铝尖晶石和贵金属;

吸附层浆料含有吸附层粉末料和平均粒径为0.13-2.8μm的成孔剂;所述吸附层粉末料中含有氧化镁、氧化钙、氧化铝、硫酸镁和硝酸钡。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:过渡层浆料的用量为2.2-4.3mg/

2 2 2

cm,多孔层浆料的用量为1.8-4.5mg/cm,吸附层浆料的用量为0.8-3.8mg/cm。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于:以过渡层粉末料的重量为基准,氧化钇稳定的氧化锆的含量80-96%,镁铝尖晶石的含量为4-20%;以100重量份的过渡层粉末料为基准,过渡层浆料中成孔剂的含量为1-5重量份。

11.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于:以多孔层粉末料的重量为基准,氧化锆的含量6-24%,镁铝尖晶石的含量为75-90%,贵金属的含量为0.05-3%;以100重量份的多孔层粉末料为基准,多孔层浆料中成孔剂的含量为2-8重量份。

12.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于:以吸附层粉末料的重量为基准,氧化镁的含量为15-35%,氧化锆的含量6-35%,氧化铝的含量为3-12%,硫酸镁的含量为35-70%、硝酸钡的含量为5-18%;以100重量份的吸附层粉末料为基准,多孔层浆料中成孔剂的含量为1-5重量份。

13.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述成孔剂为淀粉、超细聚苯乙烯、丙烯酸酯共聚物或活性炭中的至少一种。