一种浆料、参比气层及其制备方法和氧传感器技术

本发明专利技术提供了一种浆料，包括石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂；所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中的一种或几种；所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种；所述石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂的质量比为(40～90):(10～80):(5～45):(1～15):(1～20):(1～10):(1～5)。本发明专利技术提供的浆料包括石墨粉，通过将石墨粉和其他原料配合得到的浆料具有较好的性能，将这种浆料用于制备参比气层，能够使制备得到的参比气层中参比通道具有较好的保形性和耐受性。本发明专利技术还提供了一种参比气层及其制备方法，以及一种氧传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车发动机
，尤其涉及一种浆料、参比气层及其制备方法和氧传感器。
技术介绍
氧传感器是汽车发动机控制系统的关键传感部件，能够控制汽车尾气排放，降低汽车对环境的污染，提高发动机的燃油燃烧质量。氧传感器一般安装在发动机的排气管上，监测汽车尾气中的氧浓度，并将监测信息反馈给电子控制单元(ECU)，使ECU调整喷油量以及点火时间，从而实现发动机的最佳空燃比闭环控制，确保三效催化转换器实现对排气中的碳氢化合物(HC)、CO和氮氧化物(NOx)三种污染物的最大转化效率。氧传感器的结构从上到下一般包括传感层、参比气层和加热层，其中传感层包括设置在氧化锆芯片上表面的外电极和设置在氧化锆芯片下表面的内电极；参比气层的表面成型有参比通道；加热层包括加热器基体，设置在加热器基体上的绝缘层，设置绝缘层内部的加热器。氧传感器的核心原件为氧化锆芯片，氧化锆芯片是一种固体电解质，其内表面与大气相通，外表面与汽车尾气接触。汽车尾气中残留的氧气透过外电极到达氧化锆芯片，在高温的作用下，由于氧化锆芯片内外氧气的浓度差而产生电势差。当汽车发动机浓燃烧时，尾气中的氧浓度降低，氧传感器输出的电压升至参考电压以上；当汽车发动机进行稀燃烧时，尾气中的氧浓度升高，氧传感器输出的电压降至参考电压以下。由于氧化错芯片的内表面与大气相通，通常需要在氧化锆芯片的下方设置有带有参比通道的参比气层，参比通道与大气相通以保证氧化锆芯片的内表面能够与大气相通。现有技术提供的参比气层中参比通道的保形性和耐受性较差，通常采用手工向参比通道内填充内容物的方法来增强参比通道的保形性和耐受性，如向参比通道内添加木肩或经过加工的废纸肩，但是这种提高参比通道保形性和耐受性的操作比较繁琐，不适于工业化操作；现有技术还提供了一种提高参比通道保形性和耐受性的方法，在参比通道的表面涂刷浆料来提高参比通道的保形性和耐受性，但是采用现有技术提供的浆料制备得到的参比通道的保形性和耐受性较差，从而导致制备得到的氧传感器的性能较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种浆料、参比气层及其制备方法和氧传感器，采用本专利技术提供的浆料制备得到的参比气层中参比通道的保形性和耐受性较好。本专利技术提供了一种浆料，包括:石墨粉；溶剂，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中的一种或几种；粘结剂，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种；分散剂；增塑剂；流平剂；润湿剂；所述石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂的质量比为(40?90): (10 ?80): (5 ?45): (I ?15): (I ?20): (I ?10): (I ?5)。优选的，所述石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂的质量比为(50 ?80): (20 ?70): (10 ?40): (5 ?10): (5 ?15): (3 ?7): (2 ?5)。优选的，所述石墨粉的形貌为球形颗粒。优选的，所述石墨粉的粒度为4000目?14000目。优选的，所述浆料的粘度为25000mPa.s?40000mPa.S。本专利技术提供的浆料中包括石墨粉，通过将石墨粉和溶剂、粘结剂以及增塑剂、分散剂等原料的配合使用，使制备得到的浆料具有较好的性能，将这种浆料应用于制备参比气层，能够使制备得到的参比气层中参比通道具有较好的保形性和耐受性。本专利技术提供了一种参比气层，包括附着有浆料的参比通道，所述浆料为上述技术方案所述的浆料。本专利技术提供了一种参比气层的制备方法，包括:将浆料印刷在参比通道的表面，干燥，得到参比气层；所述浆料为上述技术方案所述的浆料。优选的，所述印刷的厚度为85微米?120微米。优选的，所述印刷的速度为4cm/s?6cm/s。本专利技术提供的参比气层及其制备方法采用上述技术方案所述的浆料制备得到，采用这种浆料制备得到的参比气层中参比通道具有较好的保形性和耐受性。实验结果表明，本专利技术提供的参比气层中参比通道入口处四个角的角度在87°?93°范围内，接近90°，参比通道的保形性和耐受性较好。本专利技术提供了一种氧传感器，包括:加热层；设置在所述加热层表面的参比气层，所述参比气层为上述技术方案所述的参比气层或上述技术方案所述的方法制备得到的参比气层；设置在所述参比气层表面的传感层。本专利技术提供的氧传感器由于采用了上述技术方案所述的参比气层，这种参比气层中参比通道具有较好的保形性和耐受性，使这种氧传感器的参比气氛进气量较多，从而提高氧传感器的输出电压信号以及减少氧传感器起燃所需的时间。实验结果表明，本专利技术提供的氧传感器的输出电压信号为高电压900mv?920mv，低电压65mv?75mv，起燃所需的时间为1s?11s，性能较好。【具体实施方式】下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种浆料，包括:石墨粉；溶剂，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中的一种或几种；粘结剂，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种；分散剂；增塑剂；流平剂；润湿剂；所述石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂的质量比为(40?90): (10 ?80): (5 ?45): (I ?15): (I ?20): (I ?10): (I ?5)。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉可以为纳米石墨粉。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉的粒径可以为SOOnm?1200nm ;在其他的实施例中，所述石墨粉的粒径可以为900nm?IlOOnm ;在另外的实施例中，所述石墨粉的粒径可以为lOOOnm。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉的形貌为球形颗粒。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉的粒度可以为4000目?14000目；在其他的实施例中，所述石墨粉的粒度可以为6000目?13000目；在另外的实施例中，所述石墨粉的粒度可以为7000目?12500目。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉的灰分< 0.7%。在本专利技术的实施例中，所述石墨粉的水分< 0.5%。本专利技术对所述石墨粉的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的石墨粉即可，可由市场购买获得，如可采用青岛华泰润滑密封科技有限责任公司提供的FS-1型号的产品。在本专利技术中，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中的一种或几种。在本专利技术的实施例中，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中几种；在另外的实施例中，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇。在本专利技术的实施例中，所述松节油、松油醇和异丙醇的质量比为(I?5): (0.5?1.5):1 ;在其他的实施例中，所述松节油、松油醇和异丙醇的质量比为(2?4): (0.8?1.2):1 ;在另外的实施例中，所述松节油、松油醇和异丙醇的质量比为3:1:1。本专利技术对所述溶剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的溶剂即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种。在本专利技术的实施例中，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂。在本专利技术的实施例中，所述三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆料，包括：石墨粉；溶剂，所述溶剂包括松节油、松油醇和异丙醇中的一种或几种；粘结剂，所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种；分散剂；增塑剂；流平剂；润湿剂；所述石墨粉、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂、流平剂和润湿剂的质量比为(40～90):(10～80):(5～45):(1～15):(1～20):(1～10):(1～5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪海波，
申请(专利权)人：北京博曼迪汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11