[发明专利]一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法

说明书

本发明公开了一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法，催化电极转化腔有铑复合化合物粉料制成，铑复合化合物粉料有铑化合物﹑催化氧化物和载体氧化物制成，制作时先将铑复合化合物粉料与松油醇﹑乙基纤维素混合研磨制得浆料，在制作好的一块氧化锆陶瓷芯片的流延片上，丝印好转化腔的形状，将上述浆料按照转化腔的形状分层丝印在上述流延片上，将另一块氧化锆陶瓷芯片的流延片叠压在丝印完成转化腔浆料的流延片上面，然后在一定温度烧结，烧结完成后按照特定的降温幅度，冷却后既制得传感器芯片。本发明解决了原有NOX传感器芯片整体制作工艺难道大，成本昂贵，成品率低的问题，适合在汽车传感器生产制造中推广使用。

技术领域

本发明涉及传感器芯片催化测试电极腔室的配方及制作方法领域，具体属于一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法。

背景技术

传感器是由电化学原理的芯片通过对废气中氧离子成分的检测，实现检测废气中含氧量浓和稀的程度，进而达到节能降耗环保的目的。其中，CN201710820859.0发明提供气体传感器、催化器诊断系统、及催化器诊断方法，与以往的多气体传感器相比具有简单的构成、且能够很好地用于诊断催化器的状态。同时CN201710820859.0提到一种NOX和HC传感器，其中测试电极负责将气体变为可被检测到的离子，从而被外界电路所感知，但是CN201710820859.0中没有提到这个测试电极的具体成分，对感测NOX的传感器而言，测试电极一般为Pt-Rh合金。Pt-Rh虽然可以作为催化剂使用，但是其作为贵金属，成本比较高昂。

此外，这种NOX传感器芯片控制系统极其繁杂，芯片的制作工艺难道很大，成品率低。为此，本发明提供一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法，主要是通过铑Rh化合物作为催化剂，将NOX转化成N2和O2，测试转化前后O2对应电势差的变化来测试出尾气中NOX的含量。本发明中采用的金属氧化物和铑化合物，配合氧化锆陶瓷芯片的流延片制作传感器芯片，能够大幅降低成本，制作工艺相对较为简单，整体成品率高。

发明内容

本发明提供一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法，能够解决背景技术中提到的问题，适合在汽车传感器生产制造中推广使用。

本发明所采用的技术方案如下：

一种传感器芯片催化电极转化腔配方及制作方法，传感器芯片有催化电极NOX转化腔，催化电极NOX转化腔有铑复合化合物粉料制成，铑复合化合物粉料有铑化合物﹑催化氧化物和载体氧化物制成，所述催化电极NOX转化腔制作时，先将铑复合化合物粉料与松油醇﹑乙基纤维素混合研磨制得浆料，在制作好的一块氧化锆陶瓷芯片的流延片上，丝印好转化腔的形状，将上述浆料按照转化腔的形状分层丝印在上述流延片上，将另一块氧化锆陶瓷芯片的流延片叠层热压在丝印完成转化腔浆料的流延片上面，在300℃的条件下烧结1小时后，然后逐步升温到1500℃的条件下烧结4小时，烧结完成后冷却至常温，冷却后既制得传感器芯片，所述催化氧化物为化学元素周期表中第4行钪﹑钛﹑钒﹑铬﹑锰﹑铁﹑钴﹑镍﹑铜﹑锌﹑镓﹑锗，这12种金属元素的氧化物或它们之间不同种类的氧化物的混合物，所述载体氧化物为铝、硅、磷3种元素的氧化物或者它们之间不同种类的氧化物的混合物，所述铑化合物为氢氧化铑或硝酸铑或氧化铑或三氯化铑中的一种或其中的两种混合物或其中的三种混合物，所述铑复合化合物粉料制作时，先将催化氧化物粒料和载体氧化物粒料混合后，用球磨机连续研磨12小时后，球磨时选用丁酮作为溶剂，球磨后常温下干燥过滤，在600℃的条件下烧结2小时，随后再升温到1000℃的条件下烧结4小时，再以2℃/min的速度降温到室温，然后在上述粉体中加入铑化合物原料，球磨混合2小时后，升温到800℃的条件下烧结3小时，烧结完成后冷却到常温下，既得到铑复合化合物粉料。

优选地，所述烧结过程中温度的偏差范围为±5℃。

优选地，所述铑化合物粒料﹑催化氧化物粒料和载体氧化物粒料的粒径小于5微米。

优选地，所述铑化合物中铑元素占催化氧化物粒料载体氧化物粒料铑化合物粒料共同制得的混合粉体总重量的0.1％。