[发明专利]一种片式氧传感器电极表面的多孔保护层及其制备方法

权利要求书

1.一种片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的多孔保护层具有单层结构，按重量百分比，所述的多孔保护层由以下组分及其含量组成：

0-20%的金属氧化物或非金属氧化物、3-30%的造孔剂、0-5%的贵金属、10-50%的有机溶剂、1-10%的有机粘结剂、1-10%的增塑剂、0-10%的其他有机物，余量为5mol%氧化钇稳定的氧化锆；

所述的其他有机物为分散剂或/和流平剂。

2.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的金属氧化物或非金属氧化物粉料包括CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、BaO₂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的造孔剂包括石墨、碳粉、亚克力粉、淀粉中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的贵金属包括Pt、Rh、Rf中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的有机溶剂包括丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙醇、松油醇、异丙醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的有机粘结剂包括乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、环氧化苯乙烯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的增塑剂包括癸二酸二丁酯、领苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、甘油三醋酸酯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的其他有机物为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、醋丁纤维素中的一种或几种。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的造孔剂占5-20%的、有机溶剂占20-40%、有机粘结剂占1.2-8%、增塑剂占2.4-8%。

10.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层，其特征是：所述的多孔保护层厚度为30μm-90μm；所述的孔隙孔径为0.5μm-10μm，孔隙度为5%-50%。

11.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：按照多孔保护层的组分及其含量配制浆料；

步骤2：将电极浆料丝网印刷、机械喷涂或手工涂覆在片式氧传感器的电极表面，以0.1-4℃/min的升温速率加热到80-220℃，保温60-180min；接着以0.1-4℃/min升温速率加热到220-45℃/min，保温90-240min；再以0.1-4℃/min升温速率加热到1200-1500℃，保温120-360min，最后自然冷却至常温。

12.根据权利要求11所述的片式氧传感器电极表面的多孔保护层的制备方法，其特征是：所述的片式氧传感器的固体电解质基体包括氧化锆、氧化铯、氧化钛基固体电解质；电极材料包括Pt、Rh、Rf中的一种或几种，以及Al₂O₃、MgO、BaO、SiO₂氧化物中的一种或几种的混合物。