[发明专利]基于陶瓷共烧工艺的传感单元、含有该传感单元的电化学气体传感器及传感单元的制造方法在审
申请号: | 201910037101.9 | 申请日: | 2019-01-15 |
公开(公告)号: | CN109557151A | 公开(公告)日: | 2019-04-02 |
发明(设计)人: | 杨永超;秦浩;王洋洋;程振乾;刘玺;刘继江 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第四十九研究所 |
主分类号: | G01N27/26 | 分类号: | G01N27/26 |
代理公司: | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人: | 宋诗非 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 传感单元 导电金属 电气连接 电化学气体传感器 电解池 陶瓷共烧 引出端 通孔 催化电极材料 辅助电极层 工作电极层 传统制造 催化电极 依次层叠 种类气体 电解液 对电极 制造 检测 | ||
1.基于陶瓷共烧工艺的传感单元,其特征在于,包括:工作电极层(1)、电解池层(2)、辅助电极层(3)和引出层(4),
工作电极层(1)的陶瓷基片上开有第一通孔(1-3)、第一电解池通孔(1-4)、第二通孔(1-5)和第一过孔(1-6),第一电解池通孔(1-4)上开口处封闭式覆盖有催化电极(1-2),催化电极(1-2)的上表面封闭式覆盖有透气膜(1-1);电解池层(2)的陶瓷基片上开有第二电解池通孔(2-1)、第三通孔(2-2)、第四通孔(2-3)和第二过孔(2-4);辅助电极层(3)的陶瓷基片上开有第三过孔(3-2)和第四过孔(3-3),辅助电极层(3)的陶瓷基片上表面设有对电极(3-1);引出层(4)的陶瓷基片上设有第一引出端(4-1)和第二引出端(4-2);
工作电极层(1)、电解池层(2)、辅助电极层(3)和引出层(4)由上至下依次层叠设置;第一电解池通孔(1-4)和第二电解池通孔(2-1)正对且相互连通、共同构成电解池腔,该电解池腔用于填充多孔载体,多孔载体用于盛装电解液,对电极(3-1)位于电解池腔的正下方;第二通孔(1-5)、第三通孔(2-2)、第二电解池通孔(2-1)、第四通孔(2-3)和第一通孔(1-3)依次连通,共同构成液体流动通道;
第一过孔(1-6)、第二过孔(2-4)、第四过孔(3-3)和第三过孔(3-2)内均填充有导电金属,催化电极(1-2)通过引线与第一过孔(1-6)的导电金属电气连接,对电极(3-1)通过引线与第三过孔(3-2)的导电金属电气连接,第一过孔(1-6)、第二过孔(2-4)和第四过孔(3-3)相互连通、且导电金属之间电气连接,第一引出端(4-1)与第四过孔(3-3)的导电金属电气连接,第二引出端(4-2)与第三过孔(3-2)的导电金属电气连接。
2.根据权利要求1所述的基于陶瓷共烧工艺的传感单元,其特征在于,辅助电极层(3)的陶瓷基片上表面还设有参比电极(3-4),辅助电极层(3)的陶瓷基片上还开有第五过孔(3-5),第五过孔(3-5)的内填充有导电金属;引出层(4)的陶瓷基片上还设有第三引出端(4-3);
参比电极(3-4)为带有开口的环形结构,对电极(3-1)同轴位于参比电极(3-4)的环内;
参比电极(3-4)通过引线与第五过孔(3-5)的导电金属电气连接,第三引出端(4-3)与第五过孔(3-5)的导电金属电气连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于陶瓷共烧工艺的传感单元,其特征在于,电解液为有机电解液、无机电解液或离子电解液。
4.根据权利要求1或2所述的基于陶瓷共烧工艺的传感单元,其特征在于,催化电极(1-2)的材料为贵金属、金属氧化物或金属复合物。
5.含有权利要求1或2所述的传感单元的电化学气体传感器,其特征在于,包括多个呈矩形阵列排布的基于陶瓷共烧工艺的传感单元。
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