[发明专利]基于纳秒‑皮秒‑飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法

权利要求书

1.基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于，包括步骤：

按照从上到下或从下到上逐层制备平板式氧传感器，所述的平板式氧传感器从下到上依次为加热器基体层、第一绝缘层、加热器层、第二绝缘层、参比空气通道层、内电极层、陶瓷基体层、外电极层、多孔保护层，加热器层包括加热器及围绕加热器周边的第三绝缘层，各层的制作步骤如下：

(1)真空环境中，在工作台上加载当前层原材料粉末并预热；

(2)根据当前层的精度要求确定原始激光，采用原始激光对原材料进行扫描烧结熔化及固化；原始激光的选择原则是：对精度要求高的当前层选用脉冲较短的激光，对精度要求低的当前层则选用脉冲较长的激光；基于上述选择原则并结合经验、试验验证在纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光中确定制作当前层所采用的原始激光；

(3)实时检测和分析已成型当前层的尺寸、晶相结构、表面形貌和成分中的一项或多项，并将分析结果反馈至控制中心；

(4)将控制中心接收的分析结果与预设目标比对，若分析结果达到预设目标，则结束并开始制作下一层；否则，执行步骤(5)；

(5)使用精加工激光对已成型当前层的特定区域进行精加工，然后执行步骤(3)；所述的特定区域指分析结果未达到预设目标的区域，所述的精加工激光选择原则为：(a)为皮秒激光或飞秒激光；同时，(b)其加工精度高于原始激光源。

2.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

所述的原始激光和精加工激光均由多波长集成光纤激光器提供，所述的多波长集成光纤激光器包括控制器、纳秒激光探头、皮秒激光探头和飞秒激光探头，纳秒激光探头、皮秒激光探头和飞秒激光探头均与控制器相连，控制器用来控制纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光的发射和关闭。

3.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

步骤(3)中采用实时监测系统进行实时检测和分析，所述的实时监测系统包括控制驱动系统和检测仪器，检测仪器与控制驱动系统相连，所述的检测仪器包括尺寸检测仪器、晶相结构检测仪器、表面形貌检测仪器、成分检测仪器中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

所述的检测仪器包括扫描电镜、X射线衍射仪、红外摄像仪和质谱仪中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

加热器的原材料为铂。

6.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

参比空气通道层的原材料为金属-金属氧化物复合陶瓷或氧化锆陶瓷。

7.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

内电极层和外电极层的原材料为铂、氧化钌或氧化钼，内电极层和外电极层的原材料相同或不同。

8.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

陶瓷基体层的原材料为氧化锆或氧化钛。

9.如权利要求1所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

多孔保护层的原材料为无机材料。

10.如权利要求9所述的基于纳秒-皮秒-飞秒激光复合技术的平板式氧传感器制备方法，其特征在于：

所述的无机材料为金属氧化物材料或碳氮化合物。