一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其中，第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層由絕緣漿料制成，絕緣漿料包括以下重量份的物質：由氧化物構成的無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份。該車用氧傳感器的各層基體，尤其是絕緣層均采用氧化物制成，各基體層具有好的燒結結合度，并且該傳感器具有較好的靈敏度，同時，無需丁酮、二甲苯等有毒溶劑，避免因有毒物質對人體造成危害。
【專利說明】一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及傳感器，尤其涉及一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器及其制造方法。
【背景技術】
[0002]近年來隨著汽車市場的發展，汽車進入每家每戶已經是一種趨勢，但是汽車尾氣已成為主要的大氣污染源之一，尤其是2013年初，北京地區遭遇的多日的霧靄陰霾天氣，PM2.5超標三倍之多，使人民的生活品質遭到了很大的威脅，霧靄天氣會引起鼻炎，支氣管炎，長久處于這種環境還會誘發肺癌。2013年I月I日，我國已經全面啟動國四排放標準來控制汽車尾氣對大氣的污染，而車用氧傳感器是唯一一個對廢氣進行檢測的傳感元件。現有的片式氧傳感器的制備主要采用丁酮，二甲苯體系流延得到流延片和使用過渡層控制傳感器的絕緣性，使用異物填充得到空氣通道，在燒結過程中會有殘留物存在，影響傳感器的靈敏度，同時，傳感器制造過程中使用的有機溶劑多數為丁酮、二甲苯等有毒溶劑，容易污染環境，并且對人體健康造成危害。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器及其制造方法，該車用氧傳感器的各層基體，尤其是絕緣層均采用特選氧化物制成，各基體層具有好的燒結結合度，并且該傳感器具有較好的靈敏度，提高了產品質量。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。
[0005]一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其包括有由上至下層疊設置的敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體，所述敏感層基體的上表面依次印制有外工作電極和多孔保護層，該敏感層基體的下表面印制有內工作電極，所述空氣通道層上對應所述內工作電極開設有空氣通道，所述加熱層基體的上表面依次印制有第一絕緣層、力口熱電極和第二絕緣層，所述加熱層基體的下表面依次印制有第三絕緣層和加熱導電引腳，所述外工作電極與內工作電極通過導電引孔電性連接，所述加熱電極與加熱導電引腳通過導電引孔電性連接，其中，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層由絕緣漿料制成，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:由氧化物構成的無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份。
[0006]優選地，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:無機粉體5份，有機載體3份，助劑2份，其中，所述無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯I份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物；所述有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素I份；所述助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑I份。
[0007]優選地，所述敏感層基體的厚度為:0.5-0.7mm，所述空氣通道層的厚度為0.3-0.4mm,所述空氣通道支撐體的厚度為0.2-0.3mm,所述加熱層基體的厚度為
0.5-0.7mm。
[0008]優選地，所述加熱電極的厚度為10-15um，所述外工作電極和內工作電極的厚度均為10-15um，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的厚度均為30-35um，多孔保護層厚度為70-80um。
[0009]一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其包括如下步驟:步驟SI，制備絕緣衆料，所述絕緣衆料包括以下重量份的物質:無機粉體4-6份,有機載體2-4份，助劑1-3份，將無機粉體、有機載體和助劑混合，并且用行星球磨機球磨后得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時粘度為100±20Pa-s,附著力為12N/mm2，電阻率為3.1xlO12 Ω -cm ；步驟S2，利用沖裁模具，將敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體分別按預設厚度裁片，再分別沖裁定位孔和導電引孔，之后對空氣通道層沖裁空氣通道；步驟S3，利用絲網印刷設備，在加熱層基體的上表面依次印刷第一絕緣層、加熱電極和第二絕緣層，在加熱層基體的下表面依次印刷第三絕緣層和加熱導電引腳，在敏感層基體的上表面依次印刷外工作電極和多孔保護層，在敏感層基體的下表面印刷內工作電極；步驟S4，將敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體依次層疊，利用溫等靜壓機在真空條件下以預設壓力疊層，之后用沖裁磨具沖裁成預設尺寸，得到傳感器生坯；步驟S5，傳感器生坯上覆蓋多孔承燒壓板，用燒結爐燒結。
[0010]優選地，所述步驟SI中，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:無機粉體5份，有機載體3份，助劑2份，其中，所述無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯I份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物；所述有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素I份；所述助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑I份；該步驟中，首先在水浴為溫度80°C，時間8h或者磁力攪拌3h條件下制備松油醇和乙基纖維素的混合溶液，之后加入無機粉體和分散劑，利用行星球磨機以轉速為250r/min球磨12小時，之后依次加入粘結劑、流平劑、觸變劑，以轉速為250r/min球磨24小時，得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時，粘度為100±20Pa-s,附著力為12N/mm2，電阻率為 3.1xlO12 Ω.cm。
[0011]優選地，所述步驟S2中，先利用真空包裝機，在每個氧化鋯流延生坯的上、下兩側加不銹鋼板，再利用硅膠膜進行真空包覆，利用溫等靜壓機以壓力為8-15MPa、溫度為70°C條件下保壓10分鐘，再分別對敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體進行裁片。
[0012]優選地，所述步驟S2中，所述敏感層基體的厚度為:0.5-0.7_，所述空氣通道層的厚度為0.3-0.4mm，所述空氣通道支撐體的厚度為0.2-0.3mm，所述加熱層基體的厚度為
0.5-0.7mm。
[0013]優選地，所述步驟S3中，所述加熱電極的厚度為10_15um，所述外工作電極和內工作電極的厚度均為10_15um，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的厚度均為30-35um，保護層厚度為70-80um ;所述步驟S4中，所述敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體依次層疊后，用不銹鋼夾板以0.4-0.6Mpa壓力預壓，再利用硅膠膜進行真空包覆，溫等靜壓機參數設置為壓力8-15Mpa，溫度70°C，保壓時間為8-15min，之后用沖裁模具沖裁成傳感器生還，該傳感器生還的長度為60mm,寬度為5_。
[0014]優選地，所述步驟S5中，所述多孔承燒壓板是厚度為0.5-0.8mm的多孔氧化鋁承燒板，所述燒結爐是硅鑰棒燒結爐，以溫度為1450-1550°C燒結2小時。
[0015]本發明公開的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器中，第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層由絕緣漿料制成，絕緣漿料包括以下重量份的物質:由氧化物構成的無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份。該車用氧傳感器的各層基體，尤其是絕緣層均采用氧化物制成，各基體層具有好的燒結結合度，并且該傳感器具有較好的靈敏度，同時，無需丁酮、二甲苯等有毒溶劑，避免因有毒物質對人體造成危害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為車用氧傳感器的分解圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作更加詳細的描述。
[0018]本發明公開了一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，如圖1所示，其包括有由上至下層疊設置的敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9，敏感層基體3的上表面依次印制有外工作電極2和多孔保護層1，該敏感層基體3的下表面印制有內工作電極4，空氣通道層5上對應內工作電極4開設有空氣通道，加熱層基體9的上表面依次印制有第一絕緣層12、加熱電極8和第二絕緣層7，加熱層基體9的下表面依次印制有第三絕緣層10和加熱導電引腳11，外工作電極2與內工作電極4通過導電引孔電性連接，加熱電極8與加熱導電引腳11通過導電引孔電性連接，其中，
[0019]敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9由流延漿料制成，流延漿料包括以下重量份的物質:氧化鋯粉體5-7份，有機溶劑3-5份，助劑0.5-1.5份；
[0020]第一絕緣層12、第二絕緣層7和第三絕緣層10由絕緣漿料制成，絕緣漿料包括以下重量份的物質:由氧化物構成的無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份；
[0021]多孔保護層I由保護漿料制成，保護漿料包括以下重量份的物質:氧化物3-5份，造孔劑1-3份，有機載體1-3份，助劑0.5-1.5份。
[0022]上述車用氧傳感器的各層基體均采用氧化鋯材料制成，燒結過程中，各基體層具有好的燒結結合度，尤其是空氣通道層，無需在空氣通道內填充碳粉、淀粉等有機物，避免因殘留物存在于空氣通道而影響傳感器的靈敏度。上述結構可以保證空氣通道尺寸的同時，減少在加工傳感器生坯時對空氣通道腔體異物的填充，避免在燒結后異物燒余物的殘留，延長傳感器的使用壽命。該車用氧傳感器的制造方法包括如下步驟:
[0023]步驟SI，制備流延漿料，流延漿料包括以下重量份的物質:氧化鋯粉體5-7份，有機溶劑3-5份，助劑0.5-1.5份，利用行星球磨機球磨流延漿料，之后用流延機進行流延，形成氧化鋯流延生坯，用氧化鋯流延生坯制作敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9 ；
[0024]制備絕緣楽:料，絕緣衆料包括以下重量份的物質:無機粉體4-6份,有機載體2-4份，助劑1-3份，將無機粉體、有機載體和助劑混合，并且用行星球磨機球磨后得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時粘度為100±20Pa.s,附著力為12N/mm2，電阻率為3.1xlO12 Ω.cm ;
[0025]制備保護漿料，保護漿料包括以下重量份的物質:氧化物3-5份，造孔劑1-3份，有機載體1-3份，助劑0.5-1.5份，將氧化物、造孔劑、有機載體1-3份和助劑混合，并且用行星球磨機球磨后得到保護漿料，該保護漿料在溫度為25°C時的粘度為300±50Pa.s,附著力為 12N/mm2 ；
[0026]步驟S2，利用沖裁模具，將敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9分別按預設厚度裁片，再分別沖裁定位孔和導電引孔，之后對空氣通道層5沖裁空氣通道；
[0027]步驟S3，利用絲網印刷設備，在加熱層基體9的上表面依次印刷第一絕緣層12、力口熱電極8和第二絕緣層7，在加熱層基體9的下表面依次印刷第三絕緣層10和加熱導電引腳11，在敏感層基體3的上表面依次印刷外工作電極2和多孔保護層I，在敏感層基體3的下表面印刷內工作電極4 ;
[0028]步驟S4，將敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9依次層疊，利用溫等靜壓機在真空條件下以預設壓力疊層壓合，之后用沖裁磨具沖裁成預設尺寸，得到傳感器生坯；
[0029]步驟S5，傳感器生坯上覆蓋多孔承燒壓板，用燒結爐燒結。
[0030]為了更好地說明本發明的具體技術方案，本發明關于上述流延漿料、絕緣漿料和保護漿料提出如下實施例:
[0031]實施例1:
[0032]本實施例中，流延漿料包括以下重量份的物質:氧化鋯粉體6份，有機溶劑4份，助劑I份，氧化錯粉體的粒徑< Ium,其中，
[0033]有機溶劑包括以下重量份的物質:分析純乙酸已脂和/或乙酸丙脂7份，分析純乙醇和/或異丁醇3份，本發明中的有機溶劑，采用了無毒性的乙酸已脂和/或乙酸丙脂以及乙醇和/或異丁醇，其相比現有技術中采用丁酮、二甲苯等有毒溶劑的方式而言，避免了對環境的污染以及對人體健康的危害；
[0034]助劑包括以下重量份的物質:分散劑I份，粘結劑7份，增塑劑I份。
[0035]其中，流延助劑為美國進口 PVB做粘結劑，其玻化溫度為62_72°C，具有很強的粘結性，可以降低生坯片等靜壓疊合壓力及疊壓時間，用三乙醇胺做分散劑，美國首諾公司提供型號為S2075試劑做增塑劑。
[0036]實施例2:
[0037]本實施例中，絕緣楽:料包括以下重量份的物質:無機粉體5份,有機載體3份,助劑2份，其中，
[0038]無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯I份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物；
[0039]有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素I份；
[0040]助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑I份。
[0041]實施例3:
[0042]本實施例中，保護漿料包括以下重量份的物質:氧化物4份，造孔劑2份，有機載體2份，助劑I份，其中，
[0043]氧化物包括以下重量份物質的一種或幾種的混合:氧化鋁20份，氧化鋯I份，氧化鎂I份，氧化硅I份；
[0044]造孔劑是粒徑范圍為0.1um-1um的納米碳粉；
[0045]有機載體包括以下重量份的物質:松油醇58份，乙基纖維素25份，乙醇2份；
[0046]助劑包括以下重量份的物質:粘結劑6份，分散劑3份，增塑劑3份，流平劑I份。
[0047]關于該基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器的制造方法，本發明提出如下實施例:
[0048]實施例4:
[0049]本實施例中，步驟SI中，流延漿料包括以下重量份的物質:氧化鋯粉體6份，有機溶劑4份,助劑I份，氧化錯粉體的粒徑< Ium,其中，
[0050]有機溶劑包括以下重量份的物質:分析純乙酸已脂和/或乙酸丙脂7份，分析純乙醇和/或異丁醇3份；
[0051]助劑包括以下重量份的物質:分散劑I份，粘結劑7份，增塑劑I份；
[0052]該步驟中，首先將氧化鋯粉體、有機溶劑和分散劑按上述重量份配比混合，利用行星球磨機以轉速為250r/min球磨15小時，之后添加粘結劑和增塑劑，以轉速為250r/min球磨12小時，球磨后將流延漿料真空除泡，利用流延機進行流延，得到氧化鋯流延生坯。
[0053]實施例5:
[0054]本實施例中，步驟SI中，絕緣楽:料包括以下重量份的物質:無機粉體5份,有機載體3份，助劑2份，其中，
[0055]無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯I份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物；
[0056]有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素I份；
[0057]助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑I份；
[0058]該步驟中，首先在水浴為溫度80°C條件下制備松油醇和乙基纖維素的混合溶液，之后加入無機粉體和分散劑,利用行星球磨機以轉速為250r/min球磨12小時,之后加入粘結劑、流平劑、觸變劑，以轉速為250r/min球磨24小時，得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時，粘度為 100±20Pa.s，附著力為 12N/mm2，電阻率為 3.1xlO12Q.cm。
[0059]實施例6
[0060]本實施例中，步驟SI中，保護漿料包括以下重量份的物質:氧化物4份，造孔劑2份，有機載體2份，助劑I份，其中，
[0061]氧化物包括以下重量份物質的一種或幾種的混合:氧化鋁20份，氧化鋯I份，氧化鎂I份，氧化硅I份；
[0062]造孔劑是粒徑范圍為0.1um-1um的納米碳粉；
[0063]有機載體包括以下重量份的物質:松油醇58份，乙基纖維素25份，乙醇2份；
[0064]助劑包括以下重量份的物質:粘結劑6份，分散劑3份，增塑劑3份，流平劑I份；
[0065]該步驟中，將氧化物、有機載體和分散劑混合，利用行星球磨機以轉速為250r/min球磨12小時，之后然后加入粘結劑、增塑劑和流平劑，以轉速為250r/min球磨12小時，得到保護漿料，該保護漿料在溫度為25°C時的粘度為300±50Pa-s,附著力為12N/mm2。本實施例中，多孔保護層I孔隙孔徑達到0.5-10um,孔隙度達到5-50%，是一種單層結構，與電極具有較強的結合力，其優點是能夠有效的防護汽油中的有害物質對電極表面的腐蝕而影響其催化作用，并且抗震性好，壽命長，成本抵，制作工藝簡單。
[0066]實施例7:
[0067]本實施例中，步驟S2中，先利用真空包裝機，在每個氧化鋯流延生坯的上、下兩側加不銹鋼板，再利用硅膠膜進行真空包覆，利用溫等靜壓機以壓力為8-15MPa、溫度為70°C條件下保壓10分鐘，再分別對敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9進行裁片，敏感層基體3的厚度為:0.5-0.7_，空氣通道層5的厚度為0.3-0.4_，空氣通道支撐體6的厚度為0.2-0.3_，加熱層基體9的厚度為0.5-0.7_。
[0068]實施例8:
[0069]本實施例中，步驟S3中，加熱電極8的厚度為10-15um，外工作電極2和內工作電極4的厚度均為10-15um，第一絕緣層12、第二絕緣層7和第三絕緣層10的厚度均為30-35um,多孔保護層厚度為70-80um，其中的印刷電極使保證連接完整，無開路，短路，漿料印刷無暈染現象，印刷印刷絕緣層、保護層、電極層時保持表面光潔平整，無裂紋，顆粒雜質；
[0070]步驟S4中，敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9依次層疊后，用不銹鋼夾板以0.4-0.6Mpa壓力預壓，再利用硅膠膜進行真空包覆，溫等靜壓機參數設置為壓力8-15Mpa，溫度70°C，保壓時間為8_15min，之后用沖裁模具沖裁成傳感器生還，該傳感器生還的長度為60mm,寬度為5_ ;本實施例中，在包裝時使用不銹鋼板加娃膠膜上下撐墊基片，可以有效保證空氣通道尺寸完整，而無需填充碳粉、淀粉等異物。
[0071]步驟S5中，多孔承燒壓板是厚度為0.5-0.8mm的多孔氧化鋁承燒板，燒結爐是硅鑰棒燒結爐，以溫度為1450-1550°C燒結2小時。
[0072]本發明公開的車用氧傳感器中，敏感層基體3、空氣通道層5、空氣通道支撐體6和加熱層基體9由流延漿料制成，流延漿料包括以下重量份的物質:氧化鋯粉體5-7份，有機溶劑3-5份，助劑0.5-1.5份；第一絕緣層12、第二絕緣層7和第三絕緣層10由絕緣漿料制成，絕緣衆料包括以下重量份的物質:無機粉體4-6份,有機載體2-4份,助劑1-3份；多孔保護層I由保護漿料制成，保護漿料包括以下重量份的物質:氧化物3-5份，造孔劑1-3份，有機載體1-3份，助劑0.5-1.5份。該車用氧傳感器的各層基體均采用氧化鋯材料制成，燒結過程中，各基體層具有好的燒結結合度，尤其是空氣通道層，無需在空氣通道內填充碳粉、淀粉等有機物，避免因殘留物存在于空氣通道而影響傳感器的靈敏度。同時，本發明中的有機溶劑，采用了無毒性的乙酸已脂和/或乙酸丙脂以及乙醇和/或異丁醇，其相比現有技術中采用丁酮、二甲苯等有毒溶劑的方式而言，避免了對環境的污染以及對人體健康的危害。
[0073]以上只是本發明較佳的實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的技術范圍內所做的修改、等同替換或者改進等，均應包含在本發明所保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其特征在于，包括有由上至下層疊設置的敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體，所述敏感層基體的上表面依次印制有外工作電極和多孔保護層，該敏感層基體的下表面印制有內工作電極，所述空氣通道層上對應所述內工作電極開設有空氣通道，所述加熱層基體的上表面依次印制有第一絕緣層、加熱電極和第二絕緣層，所述加熱層基體的下表面依次印制有第三絕緣層和加熱導電引腳，所述外工作電極與內工作電極通過導電引孔電性連接，所述加熱電極與加熱導電引腳通過導電引孔電性連接，其中， 所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層由絕緣漿料制成，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:由氧化物構成的無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份。
2.如權利要求1所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其特征在于，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:無機粉體5份，有機載體3份，助劑2份，其中， 所述無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯1份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物； 所述有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素1份； 所述助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑1份。
3.如權利要求1所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其特征在于，所述敏感層基體的厚度為:0.5-0.7mm，所述空氣通道層的厚度為0.3-0.4mm，所述空氣通道支撐體的厚度為0.2-0.3mm，所述加熱層基體的厚度為0.5-0.7mm。
4.如權利要求1所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器，其特征在于，所述加熱電極的厚度為10_15u m，所述外工作電極和內工作電極的厚度均為10-15um，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的厚度均為30-35um.保護層厚度為70-80um。
5.一種基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟SI,制備絕緣楽:料,所述絕緣楽:料包括以下重量份的物質:無機粉體4-6份，有機載體2-4份，助劑1-3份，將無機粉體、有機載體和助劑混合，并且用行星球磨機球磨后得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時粘度為100±20Pa.s,附著力為12N/mm2，電阻率為3.1xlO12 Ω.cm ; 步驟S2，利用沖裁模具，將敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體分別按預設厚度裁片，再分別沖裁定位孔和導電引孔，之后對空氣通道層沖裁空氣通道； 步驟S3，利用絲網印刷設備，在加熱層基體的上表面依次印刷第一絕緣層、加熱電極和第二絕緣層，在加熱層基體的下表面依次印刷第三絕緣層和加熱導電引腳，在敏感層基體的上表面依次印刷外工作電極和多孔保護層，在敏感層基體的下表面印刷內工作電極； 步驟S4，將敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體依次層疊，利用溫等靜壓機在真空條件下以預設壓力疊層，之后用沖裁磨具沖裁成預設尺寸，得到傳感器生坯； 步驟S5，傳感器生坯上覆蓋多孔承燒壓板，用燒結爐燒結。
6.如權利要求5所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，所述步驟SI中，所述絕緣漿料包括以下重量份的物質:無機粉體5份，有機載體3份，助劑2份，其中，所述無機粉體包括以下重量份的物質:氧化鋁20份，氧化鋯1份，其中氧化鋁為α相低溫燒結氧化鋁6份和Y相粒徑< 15nm的氧化鋁14份的混合物； 所述有機載體為水浴處理后的混合液，該有機載體包括以下重量份的物質:松油醇25份，乙基纖維素1份； 所述助劑包括以下重量份的物質:分散劑6份，粘結劑3份，流平劑3份，觸變劑1份； 該步驟中，首先在水浴為溫度80°C，時間8h或者磁力攪拌3h條件下制備松油醇和乙基纖維素的混合溶液，之后加入無機粉體和分散劑，利用行星球磨機以轉速為250r/min球磨12小時，之后加入粘結劑、流平劑和觸變劑，以轉速為250r/min球磨24小時，得到絕緣漿料，其物理性質為溫度25°C時，粘度為100±20Pa.s,附著力為12N/mm2，電阻率為`3.1xlO12 Ω.cm。
7.如權利要求5所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，先利用真空包裝機，在每個氧化鋯流延生坯的上、下兩側加不銹鋼板，再利用硅膠膜進行真空包覆，利用溫等靜壓機以壓力為8-15MPa、溫度為70°C條件下保壓10分鐘，再分別對敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體進行裁片。
8.如權利要求5所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述敏感層基體的厚度為:0.5-0.7mm,所述空氣通道層的厚度為0.3-0.4mm,所述空氣通道支撐體的厚度為0.2-0.3mm,所述加熱層基體的厚度為0.5-0.7mm。
9.如權利要求5所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述加熱電極的厚度為10-15um，所述外工作電極和內工作電極的厚度均為10-15um，所述第一絕緣層、`第二絕緣層和第三絕緣層的厚度均為30-35m，多孔保護層厚度為 70-80um; 所述步驟S4中，所述敏感層基體、空氣通道層、空氣通道支撐體和加熱層基體依次層疊后，用不銹鋼夾板以0.4-0.6Mpa壓力預壓，再利用硅膠膜進行真空包覆，溫等靜壓機參數設置為壓力8-15Mpa，溫度70°C，保壓時間為8_15min，之后用沖裁模具沖裁成傳感器生還，該傳感器生還的長度為60mm,寬度為5mm。
10.如權利要求5所述的基于氧化物絕緣漿料的車用氧傳感器制造方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述多孔承燒壓板是厚度為0.5-0.8mm的多孔氧化鋁承燒板，所述燒結爐是硅鑰棒燒結爐，以溫度為1450-1550°C燒結2小時。
【文檔編號】G01N27/409GK103776888SQ201410017101
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】江澍, 黃海琴 申請人:深圳市普利斯通傳感科技有限公司, 江澍