[实用新型]一种氮氧传感器陶瓷芯体

说明书

本实用新型提供一种氮氧传感器陶瓷芯体，包括：第一基片的上表面设有加热电极，加热电极包裹在加热电极绝缘层中；第二基片的上表面设有参考电极和泄压孔，第三基片设有参考气体通道，上表面依序设置一级泵电极的下泵电极、二级泵电极的下泵电极和测量电极；第四基片上依序设置五个空腔，空腔之间设置屏障层，第五基片的下表面依序设置一级、二级泵电极的上泵电极，上表面设置公共电极；第三空腔的一级泵电极的上下泵电极通过第四基片的半通孔相连形成一级泵电极；第四空腔的二级泵电极的上下泵电极通过第四基片的半通孔相连形成所述二级泵电极。避免二级泵电极中贵金属金的挥发导致的测量电极污染、测量精度高且灵敏度好。

技术领域

本实用新型涉及汽车尾气检测传感器芯体技术领域，尤其涉及一种氮氧传感器陶瓷芯体。

背景技术

氮氧传感器是现在汽车中一个非常重要的传感器，用于检测汽车尾气排放中NOx的浓度含量。世界各国针对汽车尾气排放对环境造成污染的问题，出台的标准法规也正在变得越来越严格。基于陶瓷传感元件的这种传感器可测量汽车尾气中的NOx浓度，并将输入信号传送至发动机电子控制单元(ECU)，用以实现对发动机燃烧过程及排气后处理的最高效控制。在柴油机车中，这通过将氨水注入选择性催化还原(SCR)系统来实现；在汽油发动机中则通过结合稀燃发动机技术控制NOx储存催化剂的再生周期来实现。因此，氮氧传感器在这方面发挥着非常重要的作用。

传统氮氧传感器芯片为片式结构，主要由六层或者更多层钇稳定氧化锆陶瓷片叠合而成。其二级泵电极和测量电极在同一腔室中，由于二级泵电极中含有对一氧化氮几乎无催化活性的金属材料金，金的熔点为1064℃，而固体电解质ZrO₂材料用于制作传感器芯片时的烧结温度高达1400～1500℃，烧结过程中金的挥发会污染测量电极，使测量电极的性能大幅度降低，严重影响了NOx传感器的性能。另外，测量电极分解NO产生的氧气会有少量通过多孔保护层扩散到二级泵电极，从而使二级泵电极的泵电流增大，进而影响NOx的测量精度。

发明内容

本实用新型为了解决现有的问题，提供一种氮氧传感器陶瓷芯体。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下所述：

一种氮氧传感器陶瓷芯体，包括第一基片、第二基片、第三基片、第四基片、第五基片由下到上依次叠压；所述第一基片的上表面设有加热电极，所述加热电极包裹在加热电极绝缘层中；所述第二基片的上表面设有参考电极，且所述第二基片上设置泄压孔，所述参考电极表面覆盖有多孔扩散层；所述第三基片设有参考气体通道，所述第三基片的上表面依序设置一级泵电极的下泵电极、二级泵电极的下泵电极和测量电极，所述测量电极在所述参考电极的正上方；所述第四基片上依序设置第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔和第五空腔，所述第一空腔和所述第二空腔之间设置有第一气体扩散障层，所述第二空腔和所述第三空腔之间设置有第二气体扩散障层，所述第三空腔和所述第四空腔之间设置第三气体扩散障层，所述第四空腔和所述第五空腔之间设置第四气体扩散障层；所述第五基片的下表面依序设置所述一级泵电极的上泵电极和所述二级泵电极的上泵电极，上表面设置公共电极，所述公共电极表面覆盖有多孔保护层；所述第三空腔的所述一级泵电极的下泵电极和上泵电极通过所述第四基片的半通孔相连形成所述一级泵电极；所述第四空腔的所述二级泵电极的下泵电极和上泵电极通过所述第四基片的半通孔相连形成所述二级泵电极。

优选地，所述第一基片的厚度为480-520um，所述第二基片、所述第三基片、所述第四基片和所述第五基片的厚度为240-260μm。

优选地，所述第一基片、所述第二基片、所述第三基片、所述第四基片和所述第五基片的材料为掺杂3-10mol％稳定剂的部分稳定氧化锆；所述稳定剂是Y₂O₃、MgO、Al₂O₃、CaO、CeO₂中的至少一种。