[发明专利]一种片式浓差型氧传感器及制备方法

权利要求书

1.一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，包括：

制备氧化锆生瓷胚并进行预加热处理；制备的所述氧化锆生瓷胚包括：加热器承载氧化锆生瓷胚、电极承载氧化锆生瓷胚、过渡氧化锆生瓷胚和气体流道氧化锆生瓷胚；

在预加热处理后的加热器承载氧化锆生瓷胚和电极承载氧化锆生瓷胚上划切电连接通孔，以及在预加热处理后的气体流道氧化锆生瓷胚上划切气体流道；

在加热器承载氧化锆生瓷胚上印刷加热器层和加热器端引脚并补孔，以及在电极承载氧化锆生瓷胚上印刷电极和电极端引脚；

依次按照加热器承载氧化锆生瓷胚、过渡氧化锆生瓷胚、气体流道氧化锆生瓷和电极承载氧化锆生瓷胚的顺序进行叠压，并进行热等静压处理；

将热等静压后的氧化锆生瓷胚进行热切和排胶烧结，得到片式浓差型氧传感器。

2.根据权利要求1所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述制备氧化锆生瓷胚包括：

采用至少2层的氧化锆生瓷带，通过等静压工艺叠压制备成氧化锆生瓷胚；

所述加热器承载氧化锆生瓷胚采用3-5层氧化锆生瓷叠压，

所述电极承载氧化锆生瓷胚采用3-5层氧化锆生瓷叠压，

所述过渡氧化锆胚采用2-4层氧化锆生瓷叠压，

所述气体流道氧化锆生瓷胚采用2-3层氧化锆生瓷叠压；

所述单层氧化锆生瓷带的厚度为120-130um；

所述等静压工艺温度为70-90℃，压力为30-40Mpa。

3.根据权利要求2所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述进行预加热处理的温度为70-90℃，时间为10-20min。

4.根据权利要求1所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述划切电连接通孔，包括：

采用激光打孔的方式在氧化锆生瓷胚上划切打孔；

采用挤压填孔工艺将孔壁内灌满氧化铝绝缘浆料，并通过整平机进行整平；

进行打孔的孔径为0.8mm-1.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述气体流道为矩形流道；

所述气体流道的长为55-65mm；宽为1.0-1.2mm；

所述气体流道内填充碳基牺牲材料。

6.根据权利要求4所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述在加热器承载氧化锆生瓷胚上印刷加热器层和加热器端引脚并补孔，包括：

在加热器承载氧化锆生瓷胚正面依次印刷第一氧化铝下绝缘层、第二氧化铝下绝缘层、铂加热器层和氧化铝上绝缘层；

在加热器承载氧化锆生瓷胚反面依次印刷加热器引脚绝缘层和加热器端引脚；

以在加热器承载氧化锆生瓷胚上划切的孔作同心圆进行划切补孔，并在补孔内填充导体作为电连接通孔；

所述在电极承载氧化锆生瓷胚上印刷电极和电极端引脚，包括：

在电极承载氧化锆生瓷胚正面依次印刷电极引脚绝缘层、尾气端电极、引线保护层、电极保护层和电极端引脚；

在电极承载氧化锆生瓷胚反面印刷空气端电极。

7.根据权利要求6所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，

所述补孔的孔径为0.1mm-0.15mm。

8.根据权利要求1所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，所述排胶温度为550-650℃，保温 1 ～ 3h，烧结温度为 1400 ～ 1600℃，时间为 3 ～ 5h。

9.根据权利要求1所述的一种片式浓差型氧传感器的制备方法，其特征在于，还包括，将烧结好的片式浓差型氧传感器浸泡氢氟酸，时长为5min。

10.一种片式浓差型氧传感器，其特征在于，采用权利要求1至9任意一项所述的片式浓差型氧传感器的制备方法制备而成，所述片式浓差型氧传感器由下到上依次为加热器承载氧化锆生瓷胚，过渡氧化锆生瓷胚，气体流道氧化锆生瓷胚和电极承载氧化锆生瓷胚；

所述加热器承载氧化锆生瓷胚正面依次印刷有第一氧化铝下绝缘层、第二氧化铝下绝缘层、铂加热器层和氧化铝上绝缘层；

所述加热器承载氧化锆生瓷胚反面依次印刷有加热器引脚绝缘层和加热器端引脚；

所述电极承载氧化锆生瓷胚正面依次印刷电极引脚绝缘层、尾气端电极、引线保护层、电极保护层和电极端引脚；

所述电极承载氧化锆生瓷胚反面印刷有空气端电极；

所述加热器承载氧化锆生瓷胚和电极承载氧化锆生瓷胚上划切有电连接通孔；

所述气体流道氧化锆生瓷胚上划切有气体流道，所述气体流道内填充碳基牺牲材料；

所述电连接通孔的孔壁内灌满氧化铝绝缘浆料，并以该电连接通孔为同心圆，划切补孔，补孔内填充导体。