[发明专利]一种宽域氧传感器电极

说明书

本发明公开了一种宽域氧传感器电极，其技术方案要点是一种宽域氧传感器电极，其芯片结构包括扩散障层、信号层和加热层，从上到下依次叠合后烧结而成，该宽域氧电极采用独特的制备方法，通过调整Pt、Rh、ZrO₂、玻璃粘结剂等物质的含量制备活化电极浆料，使得该电极具备良好的活性。该宽域氧传感器电极的电极与氧化锆基体的附着力很好，使之具备优良的热冲击性，设计的独特的宽域氧传感器结构，使得该宽域氧传感器信号测量更加稳定和准确。

技术领域

本发明涉及氧传感器领域，更具体地说，它涉及一种宽域氧传感器电极。

背景技术

氧传感器的信号电极是一种金属陶瓷电极含有贵金属Pt和一些陶瓷相，考虑增加其电极活性，拟添加一些铑，来增强电极活性，由于传感器工作的温度在800-900℃范围内，该电极必须具备良好的活性还必须具备很好的热冲击性，一旦该电极出现开裂或者剥落，氧泵的阻抗会大大增加，从而会导致传感器失效。

我们通过调整Pt、Rh、ZrO₂、玻璃粘结剂等物质的含量能制备活化电极浆料，设计一定的氧传感器结构来检测电极的活性，通过耐久试验测试催化活性的变化，并通过测试附着力，选择满足使用要求的电极配方。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种宽域氧传感器电极，其具备良好的活性和很好的热冲击性等优势，使得该宽域氧传感器信号测量更加稳定和准确。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种宽域氧传感器电极，其芯片结构包括扩散障层、信号层和加热层，从上到下依次叠合后烧结而成，所述扩散障层为不受狭缝扩散障影响的多孔扩散障结构；所述信号层从上到下依次包括活化电极、氧化锆基体和内电极，所述活化电极同一水平面处设置有第一绝缘层，所述内电极同一水平面处设置有第二绝缘层，所述活化电极导出孔与内电极相连；所述加热层从上到下依次包括参比气通道、加热电极和加热器基体，所述参比气通道和加热电极中间设置有第三绝缘层，所述加热电极和加热器基体中间设置有第四绝缘层，所述加热电极导出孔和加热器基体相连引出导电引角。

优选地，制备所述宽域氧传感器电极的电极浆料包括以下重量份：

优选地，所述电极浆料的制备方法为：用混合粉末、造孔剂和ZrO₂作为浆料的功能材料，添加粘结剂、增塑剂、分散剂和流平剂调节浆料粘度；把混合粉末、造孔剂和ZrO₂先进行球磨混合72h，然后与有机胶体进行研磨24h，最后在三辊轧机上碾轧均匀。

优选地，所述有机胶体包括以下重量份：乙基纤维素12份、松油醇80ml、三乙醇胺5份、聚乙烯醇1份和氢化蓖麻油1份。

优选地，所述有机胶体的制备方法为：将松油醇在常温下加入三口烧杯中，安装好冷凝回流装置，然后将烧瓶置于带水浴的磁力搅拌机上，然后先加入聚乙烯醇和氢化蓖麻油，完全溶解并搅拌均匀后再加入三乙醇胺，完全溶剂并搅拌均匀，最后加入乙基纤维素，直至全部溶解到松油醇中，形成均匀稳定的溶液后冷却。

优选地，所述有机胶体的制备方法中水浴温度设置为80℃。

优选地，所述有机胶体的制备方法中磁力搅拌机的转子的转速设置为20-80r/min，转子的转速可根据溶液的粘稠程度进行设置。

优选地，所述电极浆料中混合粉末的平均粒径为50nm。

优选地，所述电极浆料中混合粉末为铂粉或铑粉中的一种或两种组成的混合粉末。

优选地，所述电极浆料中溶剂为松油醇、所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯、所述分散剂为改性鱼油、所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂或磷改性丙烯酸流平剂中的一种或两种组成的混合物。