專利名稱：：一種氧傳感器鉑電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氧傳感器鉑電極及其制備方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種汽車氧傳感器鉑電極及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)三元控制系統(tǒng)中，電子控制供油單元、氧傳感器、三元催化是控制系統(tǒng)的核心?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)中，使用最多的氧傳感器是檢測(cè)理論空燃比型氧傳感器，它主要是保持發(fā)動(dòng)機(jī)在理論空燃比附近工作，使三元催化處于最佳工作區(qū)間。目前廣泛使用的氧傳感器是濃差型氧化鋯氧傳感器，主要采用管式結(jié)構(gòu)，其中敏感元件氧化鋯管可采取注射成形或冷等靜壓成形制出。在實(shí)際使用過(guò)程中，汽車氧傳感器常常會(huì)出現(xiàn)失效的情況，如響應(yīng)速度減慢、輸出信號(hào)很弱等，這主要是由氧化鋯陶瓷管上的鉑電極"中毒"失效引起的。電極"中毒"是電極失效的主要原因。為了防止電極因中毒而失效，目前大致可采取兩方面的措施一是對(duì)電極進(jìn)行防護(hù)，二是采用新的抗中毒的電極材料。對(duì)鉑電極采用涂層保護(hù)是較為簡(jiǎn)便而實(shí)用的方法。如CN24561666Y公開(kāi)了一種氧傳感器，該氧傳感器包括一端開(kāi)口、一端封閉的管狀陶瓷氧敏感元件，該敏感元件內(nèi)外表面分別有參比電極和測(cè)量電極，其特征在于參比電極和測(cè)量電極為多孔金屬電極，測(cè)量電極外設(shè)置有氧化鋯多孔保護(hù)層，氧化鋯多孔保護(hù)層(3)外設(shè)置有氧化鋁多孔保護(hù)層。其中，氧化鋯多孔保護(hù)層為Zr02Mg0、Zr02Y203、Zr02*A1203*Y20^PZr02*CaO的混合粉末層，孔隙率為10-15%，厚度為30-100微米；氧化鋁多孔保護(hù)層為a-A1203、y-A1203和Mg0的混合粉末層，孔隙率為15-60%，厚度為200-450微米。由文獻(xiàn)報(bào)道，該氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間小于30毫秒，使用壽命可達(dá)30萬(wàn)公里。該氧傳感器鉑電極保護(hù)層的抗熱震性能不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的氧傳感器鉑電極保護(hù)層的抗熱震性能不理想的缺陷，提供一種抗熱震性能好的氧傳感器鉑電極及其制備方法。本發(fā)明提供了一種氧傳感器鉑電極，該鉑電極包括鉑電極基體和附著在該基體上的保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其中，所述第一保護(hù)層是通過(guò)將第一涂層燒結(jié)而形成的，所述第二保護(hù)層是通過(guò)將第二涂層燒結(jié)而形成的，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。本發(fā)明提供了一種氧傳感器鉑電極的制備方法，該方法包括在鉑電極基體上附著保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其中，附著保護(hù)層的方法包括在鉑電極基體上形成第一涂層，再在第一涂層上形成第二涂層，燒結(jié)后分別形成第一保護(hù)層和第二保護(hù)層；或者，在鉑電極基體上形成第一涂層，燒結(jié)后形成第一保護(hù)層，再在第一保護(hù)層上形成第二涂層，燒結(jié)后形成第二保護(hù)層，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。本發(fā)明涉及的鉑電極包括鉑電極基體和附著在該基體上的保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，第一保護(hù)層由第一涂層形成，第二保護(hù)層由第二涂層形成。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于第一保護(hù)層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯，該氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯與鉑電極基體中的氧化鋯的性質(zhì)相接近，界面阻力小，膨脹系數(shù)相接近，且氣孔率即能夠滿足透氣性又不會(huì)過(guò)高，因此，所述第一保護(hù)層與鉑電極基體的附著強(qiáng)度較高、抗熱震性較好；此外，該第一保護(hù)層還能對(duì)廢氣起到二次過(guò)渡作用。第二保護(hù)層的多孔陶瓷材料，主要是鎂鋁尖晶石，由于鎂鋁尖晶石的結(jié)合力好，使得保護(hù)層不容易脫落，且鎂鋁尖晶石的多孔結(jié)構(gòu)又易于氧傳遞，此外，高溫粘結(jié)齊U、有機(jī)粘結(jié)齊,造孔劑的加入一方面能夠滿足保護(hù)層氣孔率的要求，另一方面能夠很好的與第一保護(hù)層相的結(jié)合。通過(guò)本發(fā)明提出的合理配方、涂敷和燒結(jié)工藝技術(shù)，得到的汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的氣孔率能夠很好地滿足透氣性能的需要且同時(shí)具有良好的抗熱震性能，能有效地防止氧傳感器鉑電極"中毒"，從而延長(zhǎng)了汽車氧傳感器的使用壽命，對(duì)汽車制造業(yè)和環(huán)境保護(hù)有顯著的意義。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，所述氧傳感器鉑電極包括鉑電極基體和附著在該基體上的保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其中，所述第一保護(hù)層是通過(guò)將第一涂層燒結(jié)而形成的，所述第二保護(hù)層是通過(guò)將第二涂層燒結(jié)而形成的，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。按照本發(fā)明，所述第一保護(hù)層的厚度可以為50-150微米，優(yōu)選為100-150微米；所述第二保護(hù)層的厚度可以為50-200微米，優(yōu)選為100-150微米。按照本發(fā)明，以第一涂層中氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-67重量％，鎂鋁尖晶石的含量為23-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;以第二涂層中鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為80-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％。優(yōu)選情況下，以第一涂層中氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-55重量％，鎂鋁尖晶石的含量為30-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8-12重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;以第二涂層中鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為85-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-12重量％，造孔劑的含量為2-5重量％。所述粘結(jié)劑可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種粘結(jié)劑，優(yōu)選情況下，所述粘結(jié)劑包括無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑在高溫下呈現(xiàn)液相，能夠有利于氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷與多孔結(jié)構(gòu)的鎂鋁尖晶石的結(jié)合，并能夠降低燒結(jié)溫度，有機(jī)粘結(jié)劑在低溫下能夠起到良好的粘結(jié)作用，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑可以選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣和氧化鋅中的一種或幾種；所述有機(jī)粘結(jié)劑可以為松油醇和/或淀粉，所述淀粉可以是現(xiàn)有技術(shù)5中的各種淀粉，例如可以使用天然淀粉或者改性淀粉。天然淀粉可以選自玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉、麥類淀粉和豆類淀粉中的一種或幾種，可以是支鏈淀粉和/或直鏈淀粉。所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑的重量比的可調(diào)節(jié)范圍較寬，優(yōu)選情況下，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑的重量比為l-5:i。所述造孔劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種造孔劑，如堿金屬的碳酸鹽、纖維素基聚合物、纖維素基聚合物的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽和石墨中的一種或幾種。所述纖維素基聚合物的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，所述纖維素基聚合物可以選自羧甲基纖維素(CMC)、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基乙基纖維素中的一種或幾種。按照本發(fā)明，可以采用各種方法制備涂層，例如，將形成涂層的各組分與溶劑通過(guò)機(jī)械混合，如研磨，優(yōu)選為球磨的方式混合得到涂層混合物，然后將該涂層混合物附著到鉑電極上形成涂層。例如，所述涂層混合物的制備方法包括將形成涂層的各組分與溶劑混合并球磨，球磨的目的是使得各組分能夠充分混合均勻，并優(yōu)選使得球磨后的顆粒直徑為0.5-2微米。一般情況下，球磨的時(shí)間可以為5-20小時(shí)，優(yōu)選為8-12小時(shí)即可以達(dá)到上述目的。所述溶劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種溶劑，如，可以為水、乙醇和丙酮中的一種或幾種。所述溶劑用量的可調(diào)節(jié)范圍較寬，是要使得該涂層混合物能夠在鉑電極上形成涂層即可，也可以根據(jù)涂層混合物的粘度調(diào)節(jié)溶劑的用量，為了能夠使涂層混合物均勻地附著在鉑電極上，優(yōu)選情況下，溶劑的用量使得到的涂層混合物的粘度為500-700mPaS。所述涂層混合物粘度的測(cè)試方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在室溫條件下進(jìn)行檢測(cè)。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的型號(hào)為NDJ-1，廠家為上海精暉儀器設(shè)備有限公司。使涂層附著到鉑電極上的方法可以采用本領(lǐng)域各種常規(guī)的方法，例如涂覆或浸漬的方法，所述浸漬的方法包括將鉑電極浸漬在涂層混合物中，然后勻速提拉取出，使得涂層混合物均勻地附著在鉑電極上。采用涂覆的方法時(shí)，涂層混合物的涂覆的量以及采用浸漬的方法時(shí)，浸漬的時(shí)間沒(méi)有特別的限定，只有能夠使涂層的厚度滿足保護(hù)層的厚度要求即可。所述鉑電極包括鉑電極基體和附著在鉑電極基體上的保護(hù)層，所述鉑電極基體包括鋯管和鋯管表面的鉑電極，本發(fā)明對(duì)鉑電極基體沒(méi)有特別限定，可以為本領(lǐng)域公知的各種氧傳感器的鉑電極基體。按照本發(fā)明，所述鉑電極的制備方法包括在鉑電極基體上附著保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其中，附著保護(hù)層的方法包括在鉑電極基體上形成第一涂層，再在第一涂層上形成第二涂層，燒結(jié)后分別形成第一保護(hù)層和第二保護(hù)層；或者，在鉑電極基體上形成第一涂層，燒結(jié)后形成第一保護(hù)層，再在第一保護(hù)層上形成第二涂層，燒結(jié)后形成第二保護(hù)層，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。按照本發(fā)明，第一涂層的厚度使第一保護(hù)層的厚度為50-150微米，優(yōu)選為100-150微米；第二涂層的厚度使第二保護(hù)層的厚度為50-200微米，優(yōu)選為100-150微米。在保護(hù)層厚度確定和漿料粘度已知的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易掌握涂層的厚度。例如，按照本發(fā)明，所述涂層混合物的粘度優(yōu)選為500-700mPaS時(shí)，想要得到厚度為50-150微米的第一保護(hù)層、厚度為50-200微米的第二涂層，很容易通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇合適的涂覆量。按照本發(fā)明，各物質(zhì)的用量使得以第一涂層的總量為基準(zhǔn)，氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-67重量％，鎂鋁尖晶石的含量為23-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8_15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;各物質(zhì)的用量使得以第二涂層的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為80-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％。優(yōu)選情況下，各物質(zhì)的用量使得以第一涂層的總量為基準(zhǔn)，氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-55重量％，鎂鋁尖晶石的含量為30-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8_12重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;各物質(zhì)的用量使得以第二涂層的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為85-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-12重量％，造孔劑的含量為2-5重量％。所述氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)，它可以商購(gòu)得到也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法制備得到，所述氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯中Zi^與^03的摩爾比可以為92:8-97:3，可以根據(jù)需要選擇適合的Zr(^、&03摩爾比的氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯。所述氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的顆粒直徑優(yōu)選為不大于10微米，更優(yōu)選為0.5-2微米。所述鎂鋁尖晶石可以商購(gòu)得到也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法制備得到，例如，將氫氧化鋁粉末在250-30(TC下預(yù)燒24-72小時(shí)，再將得到的氫氧化鋁粉末與氧化鎂粉末按照摩爾比為l:l進(jìn)行混合球磨，然后在1250-140(TC下焙燒2-3小時(shí)，得到鎂鋁尖晶石。按照本發(fā)明，所述燒結(jié)的方法包括先在260-30(TC下保溫1_5小時(shí)，優(yōu)選為2_3小時(shí)后，然后再在800-160(TC下燒結(jié)3-10小時(shí)，優(yōu)選為5-7小時(shí)。優(yōu)選情況下，在800-160(TC下燒結(jié)的方法包括在800-85(TC下燒結(jié)90-120分鐘，在1250-140(TC下燒結(jié)90-120分鐘，在1500-1600。C下燒結(jié)120-180分鐘。按照本發(fā)明，在形成涂層之后、燒結(jié)之前，該方法還可以包括干燥涂層的步驟，所述干燥的條件和方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以采用自然干燥、鼓風(fēng)干燥、真空干燥、紅外燈烘烤等方法，所述干燥的溫度可以為60-8(TC，干燥的時(shí)間可以為30分鐘以上。采用本發(fā)明的方法得到的保護(hù)層的總厚度可以為150-300微米，優(yōu)選為150-200微米；保護(hù)層的氣孔率為30-60%。下面將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體描述。實(shí)施例1-4中涂層混合物的粘度采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量，型號(hào)為NDJ-1，廠家為上海精暉儀器設(shè)備有限公司。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的汽車氧傳感器鉑電極的制備。(1)取一定量顆粒直徑為1微米左右的A1(0H)3固體粉末，倒入氧化鋁燒舟中，于25(TC下預(yù)燒72小時(shí)；將得到的粉末與顆粒直徑為l微米左右的MgO粉末按摩爾比l:1的比例混合球磨10小時(shí)，然后在135(TC焙燒3小時(shí)；冷卻后，得到鎂鋁尖晶石粉末。將制取的鎂鋁尖晶石進(jìn)行粉碎、分級(jí)篩選1微米左右的粉末留用。(2)將45重量份Y-Zr02微粉(Zr02和Y203的摩爾比為95:5，顆粒直徑為2_3微米左右)、41重量份上述鎂鋁尖晶石(MgAl204)粉末、3重量份八1203粉末、3重量份5102粉末、2重量份K2C03粉末、3重量份松油醇、3重量份乙基纖維素與乙醇混合進(jìn)行混合球磨127小時(shí)，乙醇的用量使得到的涂層混合物的粘度為600mPas，將干燥潔凈且已涂敷鉑電極的氧傳感器鋯管部分浸入上述涂層混合物中，然后勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在8(TC下，用紅外燈烘烤涂層30分鐘，將烘干后的鋯管放在電阻爐中，在30(TC下保溫120分鐘，然后升至80(TC保溫120分鐘，再升溫至135(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至150(TC保溫120分鐘后爐冷，得到厚度為120微米左右的第一保護(hù)層。(3)將85重量份上述鎂鋁尖晶石(MgAl204)粉末、2重量份A1203粉末、3重量份Si02粉末、1重量份CaO粉末，1.5重量份K2C03、1.5重量份Na2C03粉末、4重量份松油醇和2重量份乙基纖維素與乙醇混合球磨12小時(shí)，乙醇的用量使得到的涂層混合物的粘度為600mPas，將上述已形成有第一保護(hù)層的鋯管部分浸入該涂層混合物中，勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在8(TC下，用紅外燈烘烤涂層30分鐘，烘干后將鋯管放在電阻爐中，在30(TC保溫120分鐘，升至80(TC保溫120分鐘，再升溫至135(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至150(TC保溫120分鐘后爐冷，得到厚度為150微米左右的第二保護(hù)層。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的汽車氧傳感器鉑電極的制備(1)取一定量顆粒直徑為1微米左右的A1(0H)3固體粉末，倒入氧化鋁燒舟中，于26(TC下預(yù)燒48小時(shí)；將得到的粉末與顆粒直徑為l微米的MgO微粉按摩爾比l:1的比例進(jìn)行混合球磨10小時(shí)，然后在130(TC焙燒2小時(shí)；冷卻后，得到鎂鋁尖晶石粉末。將制取的鎂鋁尖晶石進(jìn)行粉碎、分級(jí)篩選1微米左右的粉末留用。(2)將50重量份的Y-Zr02微粉(Zr02和Y203的摩爾比為97:3，顆粒直徑為2_3微米左右)、38重量份上述鎂鋁尖晶石(MgAl204)粉末、2重量份八1203粉末、3重量份5102粉末、1重量份Na2C03粉末、5重量份松油醇和1重量份乙基纖維素與丙酮混合球磨10小時(shí)，丙酮的用量使得到的涂層混合物的粘度為500mPas，將上述已形成有第一保護(hù)層的鋯管部分浸入該涂層混合物中，勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在70°C下，用紅外燈烘烤涂層50分鐘，烘干后將鋯管放在電阻爐中，在28(TC保溫180分鐘，升至85(TC保溫180分鐘，再升溫至130(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至150(TC保溫180分鐘后爐冷，得到厚度約為90微米的第一保護(hù)層。(3)將90重量份上述鎂鋁尖晶石(MgAl204)粉末、1重量份A1203粉末、3重量份Si02粉末、1重量份CaO粉末、2重量份Na2C03粉末和3重量份松油醇與丙酮混合球磨12小時(shí)，丙酮的用量使得到的涂層混合物的粘度為500mPas，將上述鋯管已涂敷保護(hù)層的部分浸入該涂層混合物中，勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在7(TC下用紅外燈烘烤涂層50分鐘，烘干后將鋯管電阻爐中，在28(TC保溫180分鐘，升至85(TC保溫180分鐘，再升溫至130(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至155(TC保溫120分鐘后爐冷，得到厚度約為120微米的第二保護(hù)層。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的汽車氧傳感器鉑電極的制備(1)取一定量顆粒直徑為1微米左右的A1(0H)3固體粉末，倒入氧化鋁坩鍋中，于28(TC下預(yù)燒48小時(shí)；將得到的粉末與顆粒直徑為1微米左右的MgO微粉按摩爾比1:1進(jìn)行混合球磨10小時(shí)，然后在136(TC焙燒2小時(shí)；冷卻后，得到鎂鋁尖晶石粉末。將制取的鎂鋁尖晶石進(jìn)行粉碎、分級(jí)篩選1微米左右的粉末留用。8(2)將55重量份的Y-Zr02微粉(Zr02和Y203的摩爾比為92:8，顆粒直徑為2_3微米左右)、33重量份MgA1^4粉末、2重量份八1203粉末、3重量份Si02粉末、1重量份1(20)3、3重量份松油醇和3重量份乙基纖維素與乙醇混合球磨10小時(shí)，乙醇的用量使得到的涂層混合物的粘度為550mPas，將上述已形成有第一保護(hù)層的鋯管部分浸入該涂層混合物中，勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在6(TC下，用紅外燈烘烤涂層60分鐘，烘干后將鋯管電阻爐中，在30(TC保溫120分鐘，升至85(TC保溫120分鐘，再升溫至135(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至155(TC保溫120分鐘后爐冷，得到厚度為100微米左右的第一保護(hù)層。(3)將88重量份上述鎂鋁尖晶石(MgAl204)粉末、2重量份A1203粉末、2重量份Si02粉末、2重量份Ca0、1重量份Na2C03粉末、3重量份淀粉、2重量份羥丙基甲基纖維素與乙醇混合球磨12小時(shí)，乙醇的用量使得到的涂層混合物的粘度為550mPa's，將上述已形成有第一保護(hù)層的鋯管部分浸入該涂層混合物中，勻速提拉，至粘附的涂層混合物滿足保護(hù)層厚度的要求。在6(TC下用紅外燈烘烤涂層60分鐘，烘干后將鋯管電阻爐中，在30(TC保溫120分鐘，升至85(TC保溫120分鐘，再升溫至135(TC保溫90分鐘，繼續(xù)升溫至155(TC保溫120分鐘后爐冷，得到厚度為130微米的第二保護(hù)層。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的制備。按照實(shí)施例1的方法制備保護(hù)層，不同的是，在步驟(2)中，涂覆第一涂層后并用紅外燈烘烤、干燥后，直接將已形成有第一涂層的鋯管部分浸入步驟(3)的第二涂層混合中形成第二涂層，干燥后燒結(jié)，得到的保護(hù)層的總厚度為250微米。對(duì)比例1該對(duì)比例說(shuō)明汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的制備。按照CN24561666Y公開(kāi)的方法制備氧傳感器。其中，氧化鋯多孔保護(hù)層為Zr02'Mg0(10重量份)、Zr02*Y203(45重量份)、Zr02*A1203*Y203(41重量份)和Zr02*CaO(4重量份)的混合粉末層，厚度為30-100微米；氧化鋁多孔保護(hù)層為0^1203(25重量份)、Y-A1203(25重量份)和MgO(50重量份)的混合粉末層，厚度為200-450微米。實(shí)施例5-8該實(shí)施例用于說(shuō)明汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的性能測(cè)試[OO54](1)氣孔率的檢測(cè)采用液體靜力稱重法檢測(cè)在精密電子天平上稱取干燥后的試樣，即試樣在空氣中重量，記為ml;將與水不起作用的試樣放入燒杯中加水至試樣完全浸沒(méi)，加熱至沸騰后，保持微沸狀態(tài)1小時(shí)，然后冷卻至室溫；將上述試樣輕輕放入電子天平的吊籃中，同時(shí)浸沒(méi)在液體中稱試樣的浮量，記為m2;從浸液中取出試樣用濕毛巾小心擦去表面多余的液滴(不能把氣孔中的液體吸出)，立即稱出在空氣中的飽和重量，記為m3。并按照下述公式計(jì)算顯氣孔率Pa=(m3-ml)/(m3-m2)X100%。測(cè)試結(jié)果如下表1所示。[OO56](2)抗熱震性能測(cè)試將加熱爐預(yù)加熱至1000°C，并保溫15分鐘，并將試樣迅速移入該預(yù)加熱爐內(nèi)，并保溫30分鐘，然后取出，自然冷卻。隨后反復(fù)進(jìn)行相同操作，觀察并檢定陶瓷表觀現(xiàn)象。結(jié)果如下表l所示。9對(duì)比例2該對(duì)比例用于說(shuō)明汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的性能測(cè)試按照實(shí)施例5-8的方法測(cè)試顯氣孔率和抗熱震性能，不同的是，測(cè)試的是對(duì)比例1的方法制得的鉑電極。經(jīng)重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該傳感器的氣孔率在30%以下，相同條件下的抗熱震檢測(cè)，15次以下就會(huì)出現(xiàn)裂紋或剝落。結(jié)果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從上表1中的數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明的方法制得的汽車氧傳感器鉑電極的顯氣孔率為35-60%，具有這樣顯氣孔率的鉑電極能夠很好地滿足透氣性能的需求；此外，由于汽車尾氣的溫度約為800-900°C，本發(fā)明的抗熱震性能測(cè)試的溫度達(dá)到了IOO(TC，在該溫度下，反復(fù)操作至少35次以上，較好的達(dá)到50次以上，鉑電極陶瓷表面僅出現(xiàn)裂紋，說(shuō)明本發(fā)明的氧傳感器鉑電極具有良好的抗熱震性能，能夠很好地滿足實(shí)際需要。權(quán)利要求一種氧傳感器鉑電極，該鉑電極包括鉑電極基體和附著在該基體上的保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其特征在于，所述第一保護(hù)層是通過(guò)將第一涂層燒結(jié)而形成的，所述第二保護(hù)層是通過(guò)將第二涂層燒結(jié)而形成的，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉑電極，其中，所述第一保護(hù)層的厚度為50-150微米，第二保護(hù)層的厚度為50-200微米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉑電極，其中，以第一涂層中氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-67重量％，鎂鋁尖晶石的含量為23-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;以第二涂層中鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為80-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鉑電極，其中，所述粘結(jié)劑包括無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣和氧化鋅中的一種或幾種；所述有機(jī)粘結(jié)劑為松油醇和/或淀粉；所述造孔劑為堿金屬的碳酸鹽、纖維素基聚合物、纖維素基聚合物的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽和石墨中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉑電極，其中，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑的重量比為1-5:i。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉑電極，其中，燒結(jié)的方法包括先在260-30(TC下保溫1-5小時(shí)，然后在800-160(TC下燒結(jié)3-10小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉑電極，其中，在800-160(TC下燒結(jié)的方法包括在800-850°C下燒結(jié)90-120分鐘，在1250-1400。C下燒結(jié)90-120分鐘，在1500-1600°C下燒結(jié)120-180分鐘。8.權(quán)利要求1所述氧傳感器鉑電極的制備方法，該方法包括在鉑電極基體上附著保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其特征在于，附著保護(hù)層的方法包括在鉑電極基體上形成第一涂層，再在第一涂層上形成第二涂層，燒結(jié)后分別形成第一保護(hù)層和第二保護(hù)層；或者，在鉑電極基體上形成第一涂層，燒結(jié)后形成第一保護(hù)層，再在第一保護(hù)層上形成第二涂層，燒結(jié)后形成第二保護(hù)層，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一涂層的厚度使第一保護(hù)層的厚度為50-150微米；第二涂層的厚度使第二保護(hù)層的厚度為50-200微米。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，各物質(zhì)的用量使得以第一涂層中氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的含量為45-67重量％，鎂鋁尖晶石的含量為23-45重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重量％;各物質(zhì)的用量使得以第二涂層中鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑的總量為基準(zhǔn)，鎂鋁尖晶石的含量為80-90重量％，粘結(jié)劑的含量為8-15重量％，造孔劑的含量為2-5重11.根據(jù)權(quán)利要求8或IO所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑包括無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣和氧化鋅中的一種或幾種；所述有機(jī)粘結(jié)劑為松油醇和/或淀粉；所述造孔劑為堿金屬的碳酸鹽、纖維素基聚合物、纖維素基聚合物的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽和石墨中的一種或幾種。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑的重量比為l-5:i。全文摘要一種氧傳感器鉑電極，該鉑電極包括鉑電極基體和附著在該基體上的保護(hù)層，所述保護(hù)層由內(nèi)向外包括第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，其中，所述第一保護(hù)層是通過(guò)將第一涂層燒結(jié)而形成的，所述第二保護(hù)層是通過(guò)將第二涂層燒結(jié)而形成的，其中，第一涂層含有氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑；第二涂層含有鎂鋁尖晶石、粘結(jié)劑和造孔劑。本發(fā)明的汽車氧傳感器鉑電極保護(hù)層的氣孔率能夠很好地滿足透氣性能的需要且同時(shí)具有良好的抗熱震性能，能有效地防止氧傳感器鉑電極“中毒”，從而延長(zhǎng)了汽車氧傳感器的使用壽命，對(duì)汽車制造業(yè)和環(huán)境保護(hù)有顯著的意義。文檔編號(hào)G01N27/409GK101726522SQ20081017235公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月31日優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日發(fā)明者向其軍,陳福平,馬國(guó)超申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司