一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，在氧传感器及其他需要氧化锆材料的功能器件的制作过程中，常常需要用到氧化锆作为氧离子导电性和同时作为氧化锆的韧性的特性，在氧化锆陶瓷材料中氧化锆的韧性是相对较好的，3Y的韧性较好，6Y的氧离子导电性较好，使制成的氧化锆流延片复合层具有韧性较好和氧离子导电性较好的优点，3Y流延片、6Y流延片和Al2O3均采用有机粘结剂和溶剂配方进行反应，有机粘结剂为羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂进行醚化反应而成，将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置，完成配比的原料调和形成浆料，将浆料经流延机流延形成流延片。将浆料经流延机流延形成流延片。将浆料经流延机流延形成流延片。

【技术实现步骤摘要】
一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法


[0001]本专利技术涉及氧传感器芯片制备
，具体为一种氧传感器芯片中3Y 和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着汽车使用数量的大幅增加，未达排放标准的汽车废气污染问题相对严重，汽车用氧气传感器的问世很好的解决了汽车尾气污染相对严重的问题，大幅降低了汽车排放尾气对大气的危害，氧传感器是是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制燃烧空燃比，以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。
[0003]在氧传感器及其他需要氧化锆材料的功能器件的制作过程中，常常需要用到氧化锆作为功能材料和同时作为结构材料的特性，所谓功能材料就是氧离子导电性，所谓结构材料就是氧化锆的韧性，在氧化锆陶瓷材料中氧化锆的韧性是相对较好的。而在不同氧化钇稳定的氧化锆材料系列中，3Y的韧性较好而8Y的氧离子导电性较好，一般采用5Y做氧传感器的基片材料就是兼顾了韧性和离子导电性，但是并非氧传感器的所有片层对韧性和离子导电性的兼顾都一样，实际上信号单元对于氧离子导电性要求高一些，而加热单元对韧性的要求高一些，为此我们可以设计一种复合的氧化锆层，实现功能的优化。
[0004]针对上述问题，为此，我们提出了一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，在氧传感器及其他需要氧化锆材料的功能器件的制作过程中，常常需要用到氧化锆作为氧离子导电性和同时作为氧化锆的韧性的特性，在氧化锆陶瓷材料中氧化锆的韧性是相对较好的，3Y的韧性较好，6Y的氧离子导电性较好，使制成的氧化锆流延片复合层具有韧性较好和氧离子导电性较好的优点，3Y流延片、6Y流延片和Al2O3均采用有机粘结剂和溶剂配方进行反应，有机粘结剂为羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂进行醚化反应而成，将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置，完成配比的原料调和形成浆料，将浆料经流延机流延形成流延片，解决了
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氧传感器芯片中 3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：工作准备：准备制备需要的原料、反应材料和加工机器；
[0008]S2：了解并调整3Y流延片、6Y流延片和Al2O3的热膨胀系数；
[0009]S3：3Y流延片、6Y流延片和Al2O3均采用相同的有机粘结剂和溶剂配方进行反应；
[0010]S4：将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置调和浆料，将浆料经流延机流延形
成流延片。
[0011]进一步地，所述步骤S2还包括：
[0012]S201：取得3Y，6Y，Al2O3的热膨胀系数，3Y的热膨胀系数为11.7(10-6
/k)， 6Y的热膨胀系数为11.0(10-6
/k)，Al2O3的热膨胀系数为8.0(10-6
/k)；
[0013]S202：3Y，6Y，Al2O3设质量份数为x，1，1-x，则匹配条件是： 11.7x+(1-x)*8＝11.0；
[0014]S203：得出结论，x＝0.81，1-x＝0.19，所得在流延配方中，6Y层的6Y粉体质量份数为100份，对应匹配的3Y+Al2O3质量份数是3Y含81份，而Al2O3 含19份。
[0015]进一步地，所述步骤S3中，有机粘结剂为羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂进行醚化反应而成，羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂其制备配比为60∶10∶20∶10。
[0016]进一步地，所述步骤S4中还包括：
[0017]S401：将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置，复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按质量分数比为：100∶(30～50)∶(20～40)；
[0018]S402：将完成配比的原料调和形成浆料；
[0019]S403：浆料放置于流延机上流延形成流延片。
[0020]进一步地，所述步骤S401中，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛∶乙醇∶聚乙二醇增塑剂的容积比为： 100∶(50～100)∶(20～50)。
[0021]进一步地，所述步骤S403中，流延机型号为CAM-H355。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术提出的氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，准备制备需要的原料、反应材料和加工机器，了解并调整3Y流延片、6Y流延片和Al2O3的热膨胀系数，取得3Y，6Y，Al2O3的热膨胀系数，3Y的热膨胀系数为11.7(10-6
/k)，6Y的热膨胀系数为11.0(10-6
/k)，Al2O3的热膨胀系数为8.0(10-6
/k)，3Y的韧性较好，6Y的氧离子导电性较好，将 3Y流延片、6Y流延片和Al2O3进行反应，使制成的氧化锆流延片复合层具有韧性较好和氧离子导电性较好的优点。
[0024]2、本专利技术提出的氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，设置3Y，6Y，Al2O3设质量份数为x，1，1-x，则匹配条件是： 11.7x+(1-x)*8＝11.0，得出结论，x＝0.81，1-x＝0.19，所得在流延配方中，6Y 层的6Y粉体质量份数为100份，对应匹配的3Y+Al2O3质量份数是3Y含81 份，而Al2O3含19份。
[0025]3、本专利技术提出的氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，3Y流延片、6Y流延片和Al2O3均采用相同的有机粘结剂和溶剂配方进行反应，有机粘结剂为羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂进行醚化反应而成，羧甲基纤维素钠、重铬酸钾、硫化促进剂M和改性松香树脂其制备配比为50∶20∶21∶9，羧甲基纤维素钠具有无臭、无味、有吸湿性和易于分散在水中的特性，且由于是可食性材料，对人体健康不会造成不良影响，将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置调和浆料，将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置，复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按质量分数比为：100∶(30～50)∶(20～40)，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛∶乙
醇∶聚乙二醇增塑剂的容积比为：100∶(50～100)∶(20～50)，将完成配比的原料调和形成浆料，将浆料经流延机流延形成流延片。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法流程示意图；
[0027]图2为本专利技术的了解并调整3Y流延片、6Y流延片和Al2O3的热膨胀系数流程示意图；
[0028]图3为本专利技术的将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，包括以下步骤：S1：工作准备：准备制备需要的原料、反应材料和加工机器；S2：了解并调整3Y流延片、6Y流延片和Al2O3的热膨胀系数；S3：3Y流延片、6Y流延片和Al2O3均采用相同的有机粘结剂和溶剂配方进行反应；S4：将复合氧化锆粉，溶剂和流延胶按比例配置调和浆料，将浆料经流延机流延形成流延片。2.如权利要求1所述的一种氧传感器芯片中3Y和6Y的氧化锆流延片复合层的制备方法，步骤S2还包括：S201：取得3Y，6Y，Al2O3的热膨胀系数，3Y的热膨胀系数为11.7(10-6
/k)，6Y的热膨胀系数为11.0(106/k)，Al2O3的热膨胀系数为8.0(10-6
/k)；S202：3Y，6Y，Al2O3设质量份数为x，1，1-x，则匹配条件是：11.7x+(1-x)*8＝11.0；S203：得出结论，x＝0.81，1-x＝0.19，所得在流延配方中，6Y层的6Y粉体质量份数为100份，对应匹配的3Y+Al2O3质量份数是3Y含81份，而Al2O3含19份。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢光远，尹亮亮，邱电荣，张宇明，王晓宁，
申请(专利权)人：镇江芯源诚达传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：