一种氮气氧化物传感器芯片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种氮气氧化物传感器芯片及其制造方法。该氮气氧化物传感器芯片，包括依次叠压的上氧泵电池层、尾气控制层、下氧泵电池层、多孔氧参比层、上加热基板层和下加热基板层，上氧泵电池层一面印刷上氧泵电极层，上氧泵电池层另一面与下氧泵电池层之间设有气体检测室和多孔气体扩散障层，气体检测室内设有凸台，通过凸台设计，增大汽车尾气与催化电极接触面积，使更多非氮氧化物气体被催化，提高检测精度；采用多孔进气口技术，可以过滤尾气中颗粒，更好稳定气流及支撑结构，提高芯片强度和成品率；采用多孔陶瓷支撑技术，通过多孔架构制备参考空气腔体，提高瓷片的力学强度，有利于提高成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种氮气氧化物传感器芯片及其制造方法
本专利技术涉及氧传感器
，尤其是涉及一种氮气氧化物传感器芯片及其制造方法。
技术介绍
机动车给人们日常生活带来便利的同时，其尾气排放对自然环境和人类健康造成了恶劣的影响。例如，燃油汽车尾气中所含的有害气体以及微粒物质(铅化物、碳烟、油雾)等，已经严重威胁到从空气、水甚至食品领域。为满足日益严格的排放法规，采用先进的后处理监测及调控技术势在必行。众所周知，发动机有害排放物主要组成为：氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、未燃碳氢(HC)和微粒(PM)等。而汽油机主要排放物为NOx、CO和HC，柴油机尾气中有害成分主要为NOx和PM。世界各国和地区均对汽油机和柴油机分别制定了较为严格的阶段性排放法规，为应对日益严格的排放法规，除采用先进的缸内燃烧技术和精密的发动机控制策略，排放后处理技术也逐渐变得不可或缺。工作在化学当量比附近的汽油机可采用三效催化剂对三种主要排放物进行高效去除，而对于采用富氧燃烧的柴油机，其NOx和PM存在此消彼长的关系，二者同时去除存在较大困难。尤其是对NOx的去除，一直是排放控制研究的重点和难点。因此，开发具有精密检测柴油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮气氧化物传感器芯片，包括依次叠压的上氧泵电池层(1)、尾气控制层(2)、下氧泵电池层(3)、多孔氧参比层(4)、上加热基板层(5)和下加热基板层(6)，其特征在于：所述上氧泵电池层(1)一面印刷上氧泵电极层(7)，所述上氧泵电池层(1)另一面与下氧泵电池层(3)之间设有气体检测室和多孔气体扩散障层(10)，所述气体检测室内设有凸台(13)，所述凸台(13)印刷在下氧泵电池层(3)上，所述凸台(13)与上氧泵电池层(1)之间设有致密气体扩散障层(12)；所述凸台(13)将气体检测室分割成第一空腔(11)和第二空腔(14)，所述第一空腔(11)内设有第一腔体催化电极层(8)，所述第二空腔...

【技术特征摘要】
1.一种氮气氧化物传感器芯片，包括依次叠压的上氧泵电池层(1)、尾气控制层(2)、下氧泵电池层(3)、多孔氧参比层(4)、上加热基板层(5)和下加热基板层(6)，其特征在于：所述上氧泵电池层(1)一面印刷上氧泵电极层(7)，所述上氧泵电池层(1)另一面与下氧泵电池层(3)之间设有气体检测室和多孔气体扩散障层(10)，所述气体检测室内设有凸台(13)，所述凸台(13)印刷在下氧泵电池层(3)上，所述凸台(13)与上氧泵电池层(1)之间设有致密气体扩散障层(12)；所述凸台(13)将气体检测室分割成第一空腔(11)和第二空腔(14)，所述第一空腔(11)内设有第一腔体催化电极层(8)，所述第二空腔(14)内设有第二腔体催化电极层(9)和氮氧化物催化电极(15)，所述第一腔体催化电极层(8)和第二腔体催化电极层(9)印刷在上氧泵电池层(1)上，所述氮氧化物催化电极(15)印刷在下氧泵电池层(3)上；所述多孔氧参比层(4)与下氧泵电池层(3)之间设有参比电极(16)，所述上加热基板层(5)和下加热基板层(6)之间依次设有绝缘层(17)和内置加热电极(18)。2.根据权利要求1所述的氮气氧化物传感器芯片，其特征在于：所述凸台(13)高度为气体检测室高度的1/4～1/2。3.根据权利要求1所述的氮气氧化物传感器芯片，其特征在于：所述上氧泵电极层(7)表面有氧化铝保护层。4.根据权利要求1所述的氮气氧化物传感器芯片，其特征在于：所述多孔氧参比层(4)内部设有多孔结构的填充物。5.一种氮气氧化物传感器芯片的制备方法，包括以下步骤：1)制备各介质层：采用钇稳定氧化锆纳米粉体为主体材料，其中分别添加有机料粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯和无水乙醇，混合均匀，制备膜片；切割成样片，分别在各层上印制切割线和定位线，切割成各介质层；2)在相应的介质层上印刷对应的上氧泵电极层(7)、第一腔体催化电极层(8)、第二腔体催化电极层(9)、参比电极(16)及内置加热电极(18)，上氧泵电极层(7)、第一腔体催化电极层(8)、第二腔体催化电极层(9)、参比电极(16)及内置加热电极(18)均为铂金电极层，烘干后冲孔；3)在对应介质层的下氧泵电池层(3)上印刷氮氧化物催化电极(15)，其使用的电极金属材料为铂铑钯合金；4)在对应下氧泵电池层(3)上印刷凸台(13)；5)制备多孔气体扩散障层(10)，印制料浆中固相粉体组成为：氧化锆粉，镁铝尖晶石粉，碳粉，其组份含量重量百分数之和为100％；印制料浆中添加了有机料，有机料添加量以所述固相粉体为：增稠剂硝化纤维素，增塑剂邻苯二甲酸酯，有机溶剂柠檬酸三丁酯，固相粉体均通过300目筛；6)制备致密气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾咏平，尧中华，胡国付，张喜成，
申请(专利权)人：武汉泽科宁电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42