[发明专利]薄膜固体电解质电流型SO2气体传感器及制备方法

权利要求书

1.一种薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，包括Al₂O₃基座，其上表面设有用于引线的Au薄膜，其特征在于，还包括Al₂O₃基底，该Al₂O₃基底的反面设有RuO₂厚膜与Al₂O₃基座上的Au薄膜连接，RuO₂厚膜作为温控元件包括加热、测温两个独立部分；所述Al₂O₃基底正面覆盖有固体电解质薄膜，其上设置若干Au电极薄膜，其中两个Au电极薄膜上分别制作Li₂SO₄/V₂O₅反应电极、Li₂TiO₃/TiO₂参比电极，其余的Au电极薄膜作为辅助电极；Li₂SO₄/V₂O₅反应电极上覆盖扩散阻碍层。

2.如权利要求1所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，其特征在于，所述Al₂O₃基座采用中部十字镂空的结构，厚度约10微米。

3.如权利要求1所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，其特征在于，所述RuO₂厚膜约15微米。

4.如权利要求1所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，其特征在于，所述的固体电解质薄膜为Li₃PO₄材料。

5.如权利要求1所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，其特征在于，所述Au电极薄膜的厚度为300～600纳米。

6.如权利要求1所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器，其特征在于，所述的扩散阻碍层为Al₂O₃/C材料。

7.一种薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：

(1)在Al₂O₃基座1上表面事先溅射好用于引线的Au薄膜：

(2)在Al₂O₃基底的反面使用Ru浆料印刷包括加热、测温两个独立的图形，并于800℃下形成RuO₂厚膜；

(3)在Al₂O₃基底的正面蒸发沉积一层固体电解质薄膜；

(4)在固体电解质层薄膜上并排溅射沉积至少三个Au电极薄膜；其中一侧Au电极薄膜上印刷Li₂TiO₃/TiO₂参比电极，于600℃成型，之后在另一侧Au电极薄膜上印刷Li₂SO₄/V₂O₅反应电极，于500℃成型，中间的Au电极薄膜不做处理作为辅助电极；

(5)采用厚膜烧结法制备扩散阻碍层将Li₂SO₄/V₂O₅反应电极完全覆盖；

(6)将Al₂O₃基底反面的RuO₂厚膜通过金胶粘结在Al₂O₃基座的Au薄膜2上，加热固结。

8.如权利要求7所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器的制备工艺，其特征在于，所述扩散阻碍层为Al₂O₃/C材料，烧结温度为500℃。

9.如权利要求7所述的薄膜固体电解质电流型SO₂气体传感器的制备工艺，其特征在于，所述Au电极薄膜的厚度为300～600纳米。