[发明专利]一种流延浆料及其制备方法、基材、陶瓷基体和氧传感器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机控制系统，尤其涉及一种流延浆料及其制备方法、基材、陶瓷基体和氧传感器。

背景技术

随着汽车工业的发展，特别是汽车保有量及使用频率的增加，汽车尾气引起的污染问题越来越受到人们的重视，为了减少汽车尾气所带来的环境污染问题，电控喷油车辆成为汽车发展的主流。电控喷油车辆采用闭环控制系统，根据发动机的不同工况环境以及尾气的排放量，及时调节喷油量，控制合适的空燃比，从而使汽车获得理想的动力性和经济性，减少尾气的排放量。

氧传感器是电控喷油系统重要的器件，制备氧传感器的工艺流程为粉末预处理，主要采用氧化锆粉末；配置浆料，将氧化锆粉末和有机粘结剂等制备出流延所需的浆料；流延成型，将制备的浆料在流延机上流延成型，得到基材；将基材自然干燥后在基材表面开出所需的孔洞，如导电连接孔、参比空气通道、定位孔等；然后在基材的表面丝网印刷各种功能层，如电极、加热层、绝缘层等；将各层印刷了功能层的基材定位叠放在一起，在一定的温度和压力下合成平板结构，再将得到的平板结构进行烧结，得到氧传感器。

现有技术在制备氧传感器的过程中，使用的流延浆料流延后得到的基材强度较低；而且将这种基材烧结后得到陶瓷基体的强度在400MPa～500MPa的范围内，强度也较低，易出现粉碎、翘曲的问题；导致这种陶瓷基体形成的氧传感器的产品合格率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种流延浆料、基材、陶瓷粉体和氧传感器，本发明提供的流延浆料制备得到的基材以及陶瓷粉体的强度较高。

本发明提供了一种流延浆料，以重量份计，包括：

25份～40份的氧化锆粉体；

30份～80份的溶剂，所述溶剂包括异丙醇、乙醇、丁酮和环己酮中的一种或几种；

5份～35份的粘结剂，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种；

1份～15份的分散剂，所述分散剂包括蓖麻油、鱼油和三乙醇胺中的一种或几种；

5份～30份的增塑剂；

A份的消泡剂，0＜A≤5。

优选的，所述氧化锆粉体的粒径为400纳米～600纳米。

优选的，所述异丙醇、乙醇、丁酮和环己酮的质量比为(30～40):(50～80):(30～60):(10～20)。

优选的，所述蓖麻油、鱼油和三乙醇胺的质量比为(50～70):(10～20):(10～20)。

优选的，所述流延浆料的粘度为20000mPa.s～30000mPa.s。

本发明提供了一种流延浆料的制备方法，包括：

将氧化锆粉体、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂和消泡剂混合，得到混合物，

所述溶剂包括异丙醇、乙醇、丁酮和环己酮中的一种或几种，

所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种，

所述分散剂包括鱼油、蓖麻油和三乙醇胺中的一种或几种；

将所述混合物进行真空消泡，得到流延浆料。

优选的，所述真空消泡的真空度为-0.05MPa～-0.2MPa。

本发明提供的流延浆料以及提供的方法制备得到的流延浆料流延后得到的基材强度较高，将这种基材烧结后制备得到的陶瓷基体的强度也较高。此外，本发明提供的流延浆料以及提供的方法制备得到的流延浆料制备得到的基材表面光滑、平整、均匀，将这种基材烧结后得到的陶瓷基体的表面无翘曲、开裂的问题，采用这种陶瓷基体制备氧传感器的合格率较高。

本发明提供了一种基材，由流延浆料制备得到，所述流延浆料为上述技术方案所述的流延浆料，或上述技术方案所述的方法制备得到的流延浆料。

本发明提供的基材是由上述技术方案所述的流延浆料制备得到的，这种基材的强度较高。实验结果表明，本发明提供的基材在30N/cm²～35N/cm²拉力下无断裂。此外，本发明提供的基材的表面光滑、平整、均匀。

本发明提供了一种陶瓷基体，由上述技术方案所述的基材制备得到。

本发明提供的陶瓷基体是由上述技术方案所述的强度较高的基材制备得到的，这种陶瓷基体也具有较高的强度。实验结果表明，本发明提供的陶瓷基体的强度为560MPa～600MPa。此外，本发明提供的陶瓷基体表面无翘曲、开裂产生。

本发明提供了一种氧传感器，包括：

加热层，所述加热层包括上述技术方案所述的陶瓷基体；