一种采用8YSZ和Al₂O₃材质叠层制备的极限电流型氧传感器

摘要

本发明公开了一种采用8YSZ和Al₂O₃材质叠层制备的极限电流型氧传感器，包括相整体配制而成的正集电极、电解质层、负集电极、支撑层及连接层，其整体配制方法包括有以下步骤：准备步骤、电解层成型步骤、电解层固化步骤、支撑层成型步骤、支撑层固化步骤、集电极配置步骤、整体组装配对步骤、整体上釉步骤及整体固化步骤；整个过程采用分次成型、烧结再最终烧结流程，工艺流程设计合理，整个结构成型后可靠性强，结构牢靠；分次模块结构，易于对各个零件质量的有效控制，产品质量可控性强，利于提高整个构件的使用寿命；采用高温烧结炉高温烧结方法，工艺制作技术成熟，生产效率提高，可以实现批量化生产；外置独立电源和电流表，做到电流的实时监控。

主权项

一种采用8YSZ和Al₂O₃材质叠层制备的极限电流型氧传感器，包括相整体配制而成的正集电极(1)、电解质层(2)、负集电极(3)、支撑层(4)及连接层(5)，其整体配制方法包括有以下步骤：准备步骤：准备电解层成型模具、支撑层成型模具、油压机、高温烧结炉；及纳米钇锆粉体、玻璃釉、氧化铝粉体；电解层成型步骤：将纳米钇锆粉体放入于电解层成型模具内，利用油压机压制成电解层型坯体；电解层固化步骤：将所述的电解层型坯体放置于高温烧结炉内，进行烧结固化成型，即成电解质层(2)；支撑层成型步骤：将氧化铝粉体放入于支撑层成型模具内，利用油压机压制成支撑层型坯体；支撑层固化步骤：将所述的支撑层型坯体放置于高温烧结炉内，进行烧结固化成型，即成支撑层(4)；集电极配置步骤：在所述的电解质层(2)上下表面中心分别配置正集电极(1)和负集电极(3)；整体组装配对步骤：将配置好正负电极的电解质层(2)叠放于支撑层(4)上平面，且摆位正确；整体上釉步骤：在所述的支撑层(4)上平面、电解质层(2)两侧边缘分别堆上玻璃釉，由玻璃釉将支撑层(4)、电解质层(2)粘连成一半成品体；整体固化步骤：将所述的半成品体置入于高温烧结炉内膛，启动高温烧结炉将半成品体烧结成型；加工时玻璃釉固化成连接层(5)，正集电极(1)和负集电极(3)烧结时与所述的电解质层(2)上下表面固化成一体；所述的集电极配置步骤中，所述的正集电极(1)、负集电极(3)与电解质层(2)上下表面采用丝网印刷配制；所述的整体固化步骤中高温烧结炉控制温度为900℃；所述的连接层(5)中的玻璃釉内制有穿孔体；所述的正集电极(1)中间配装有正极引线(6)，正极引线(6)另一端连接有电源的正极端；所述的负集电极(3)中间配装有负极引线(7)，负极引线(7)另一端经电流表与所述的电源负极端连接；所述的电解层固化步骤中高温烧结炉控制温度为1300℃至1500℃，烧结保温时间范围为1小时至4小时；所述的电解质层(2)厚度为0.5毫米至1.2毫米；所述的支撑层固化步骤中高温烧结炉控制温度范围为1450℃至1550℃，烧结保温时间范围为1小时至4小时；所述的支撑层(4)厚度为0.5毫米至1毫米；所述的正集电极(1)、负集电极(3)采用铂材料体，且铂材料体上制有穿孔体。