[发明专利]一种用于制备氧化锆流延片的分散剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种用于制备氧化锆流延片的分散剂及其应用。      

背景技术

汽车尾气排放对环境造成的污染是大气污染的主要来源，世界各国对此越来越重视，排放标准越来越提高，现在采取的降低汽车尾气污染的主要措施是用氧传感器来检测尾气氧含量以控制发动机的空燃比。常用的平板式氧传感器在氧化锆流延片制备过程中，由于分散剂不合适，造成氧化锆流延片易产生裂纹，强度低，显著影响了平板式传感器的机械性能和成品率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备氧化锆流延片的分散剂，能够使陶瓷粉末在流延浆料中处于悬浮状态，分散效果好，有利于获得具有较高机械强度、较小气孔率的氧化锆流延片。

本发明的再一目的是提供采用所述分散剂制备氧化锆流延片的方法，采用该方法获得的氧化锆流延片表面光滑平整，无裂纹，具有很好的机械强度。

本发明的另一目的是提供所述氧化锆流延片在制备平板式氧传感器方面的应用。

本发明的目的采用如下技术方案实现。

一种用于制备氧化锆流延片的分散剂，所述分散剂为大豆油。

所述分散剂优选为氧化后的大豆油，粘度为150-500mPa·s。

所述氧化后的豆油制备方法为：将大豆油和双氧水混合，在光照和有氧条件下放置8-10小时，得到氧化后的豆油。

本发明还提供采用所述分散剂制备氧化锆流延片的方法，包括如下步骤：

（1）制备流延浆料：在钇掺杂氧化锆粉陶瓷粉中加入占所述陶瓷粉重量0-2%的分散剂、5-8%粘合剂、0-3%塑化剂和0-3%的润滑剂，通过球磨方法制成流延浆料；

（2）流延：将流延浆料在流延机上经刮刀在衬带上刮成厚度均匀的膜片，再经干燥后脱膜得到氧化锆流延片。

所述粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述塑化剂为邻苯二甲酸丁苄酯，所述润滑剂为聚乙二醇。

所述氧化锆流延片为传感器片、中间片或加热片。

本发明还提供上述方法制备的氧化锆流延片。

本发明还提供上述方法制备的氧化锆流延片在制备平板式氧传感器方面的应用。

本发明制备氧化锆流延片的分散剂，能够使陶瓷粉末在流延浆料中处于悬浮状态，分散效果好，有利于获得具有较高机械强度、较小气孔率的氧化锆流延片。

采用本发明制备氧化锆流延片的方法获得的氧化锆流延片，表面光滑平整，无裂纹，具有很好的机械强度，成品率高。

采用本发明氧化锆流延片制备平板式氧传感器，具有较高机械强度、较小气孔率，成品率高。

附图说明

图1显示了不同条件下氧化后的大豆油粘度。

图2 浆料的沉积高度与豆油氧化条件的关系。

图3氧化锆流延片的照片，其中（a）为改性豆油作分散剂制得的氧化锆流延片；（b）为玉米油作分散剂制得的氧化锆流延片。

图4 氧化锆流延片的断口形貌，其中(a) 以改性豆油为分散剂制备的氧化锆流延片，(b) 以玉米油为分散剂制备的氧化锆流延片。

具体实施方式

           实施例1 分散剂的筛选

陶瓷粉末在流延浆料中的分散均一性直接影响素坯的质量及烧结特性，从而影响烧结体的致密性、气孔率和机械强度等一系列特性。在本实验中采用了三乙醇胺、玉米油、三油酸甘油酯和改性豆油进行对比实验。

首先进行大豆油氧化实验。取市售新鲜大豆油（密封容器首次打开取油）和双氧水按质量比为95:5混合，置于60℃的水浴锅中恒温反应，分别考察黑暗、光照条件下，大豆油的黏度变化。光照条件：保持室内黑暗，在水浴锅上方设置功率40~100W的白炽灯源，这样大豆油随着氧化时间的延长可以不同程度的改性。以上各反应条件均设两组平行试验，每隔3h取样分析，静置后除去水层，油层用2%NaCl溶液洗至无活性氧，每组平行采样4次，结果取平均值。氧化后的大豆油，用旋转式粘度计测定粘度，同时采用沉降法观察浆料稳定性，用25ml量筒（便于观察高度）取三乙醇胺、玉米油、三油酸甘油酯和经过不同处理的大豆油各0.1克，再加入10ml溶剂，用超声波分散5分钟，然后加入5克ZrO₂粉末，用超声波分散20分钟，分散后用保鲜膜将量筒口封好，沉积24h后观察记录沉积高度，以沉积高度表征料浆的分散稳定性。