[发明专利]一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器及其制造方法

权利要求书

1.一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。

2.如权利要求1所述的基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器，其特征在于，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1份，其中氧化铝为α相低温烧结氧化铝6份和γ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1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1份。

3.如权利要求1所述的基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器，其特征在于，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。

4.如权利要求1所述的基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器，其特征在于，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。

5.一种基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，制备绝缘浆料，所述绝缘浆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℃时粘度为100±20Pa·s，附着力为12N/mm²，电阻率为3.1x10¹²Ω·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。

6.如权利要求5所述的基于氧化物绝缘浆料的车用氧传感器制造方法，其特征在于，所述步骤S1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1份，其中氧化铝为α相低温烧结氧化铝6份和γ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1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1份；

该步骤中，首先在水浴为温度80℃，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，之后加入粘结剂、流平剂和触变剂，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℃时，粘度为100±20Pa·s，附着力为12N/mm²，电阻率为3.1x10¹²Ω·cm。