[发明专利]一种小孔扩散障极限电流型氧传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，包括小孔扩散障层(1)和氧泵层(2)，其特征是：所述的小孔扩散障层(1)和氧泵层(2)均为La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料采用流延法制备的陶瓷薄片，所述的小孔扩散障层(1)叠置在氧泵层(2)的上表面，并且小孔扩散障层(1)和氧泵层(2)的叠置间密封式压装有带有负电极引线(6)的负电极层(3)，该小孔扩散障层(1)的中心纵向贯通制有用于连通外部环境和负电极层(3)上表面的扩散小孔(5)，所述的氧泵层(2)下表面设置有带有正电极引线(7)的正电极层(4)，所述的正电极引线(7)和负电极引线(6)分别用于连接电源(8)的正负极，所述的小孔扩散障层(1)和氧泵层(2)采用高温烧结成一体。

2.根据权利要求1所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，其特征是：所述的扩散小孔(5)的孔径为29um至31um。

3.根据权利要求2所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，其特征是：所述的正电极层(4)和负电极层(3)以及正电极引线(7)和负电极引线(6)均为铂材料制作而成。

4.根据权利要求3所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，其特征是：所述的小孔扩散障层(1)和氧泵层(2)均为长度为4.7mm至4.9mm，厚度为0.34mm至0.36mm正方体结构的陶瓷薄片。

5.根据权利要求4所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，其特征是：所述的正电极层(4)和负电极层(3)的厚度均为19um至21um。

6.根据权利要求5所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器，其特征是：所述的La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ材料中其中x和y的取值范围分别为0.1≤x≤0.2和0.1≤y≤0.2。

7.一种实现权利要求1所述的小孔扩散障极限电流型氧传感器的制造方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

A、采用常规烧结方法利用流延成型技术将La_1-xSr_xGa_1-yMg_yO_3-δ流延片裁切成两片长度均为6.5mm的正方形小片；

B、将上述的两片正方形小片中的一片利用细钢针在其中心穿孔，制得含有扩散小孔的小孔扩散障层坯件；

C、将上述余下的另一片正方形小片利用丝网印刷技术在其上表面印刷上负电极层，并同时引出负电极引线制得氧泵层坯件；

D、将小孔扩散障层坯件叠在印刷有负电极层一面的氧泵层坯件上，并利用油压机将小孔扩散障层坯件和氧泵层坯件的外侧的四周压紧；

E、将上述叠放压紧后的小孔扩散障层坯件和氧泵层坯件送入高温烧结炉中共烧，得到一体的含有小孔扩散障层和氧泵层的致密陶瓷体氧传感器坯件；

F、将共烧后的氧传感器坯件经自然冷却后在氧泵层的底面利用丝网印刷技术印刷上正电极层，同时引出正电极引线；

G、将上述的印刷有正电极层的氧传感器坯件再次送入高温烧结炉中烧结制得本产品。

8.根据权利要求7所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器的制造方法，其特征是：所述的步骤E中高温烧结炉共烧的温度为1350℃～1500℃，时间为2h～6h。

9.根据权利要求8所述的一种小孔扩散障极限电流型氧传感器的制造方法，其特征是：所述的步骤G中高温烧结炉的烧结温度为900℃～1000℃，时间为1h～2h。