專利名稱：一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種管式汽車氧傳感器，尤其涉及一種以氧化釔穩(wěn)定二氧化鋯為電解質(zhì)的管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)及其制作方法，應用于汽車電噴系統(tǒng)尾氣排放控制領域。
背景技術(shù)：
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傳統(tǒng)上管式氧傳感器一直采用整體成型技術(shù)制作鋯管，有干壓和注射成型等方法，最近有業(yè)內(nèi)人士意識到降低成本的要求，如專利號201210062893.3所述，描述了一種內(nèi)外層采用不同材料，用部分A1203代替Zr02降低成本的方法，這種方法不可避免的帶來氧傳感器電信號的性能下降，同時不同材質(zhì)的匹配不好也會影響成品率，因此需要在性能和成本之間找到平衡的新方法。發(fā)明內(nèi)容
采用單一成分的氧化鋯粉體材料制作的管式氧傳感器，如果用含3%mol Y203的氧化鋯(以下簡稱3Y)則強度較好而導電性能不足，反之用5%mol Y203的氧化鋯(以下簡稱5Y)則導電性較好而強度不足且成本較高，本發(fā)明旨在提供一種兩種粉體復合的管式汽車氧傳感器的結(jié)構(gòu)及其制作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
提供一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)，包括一管狀氧傳感器，其特征在于:所述管狀氧傳感器的頭部用5Y的粉體制成，所述管狀氧傳感器的管身用3Y的粉體制成；該技術(shù)方案可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化且降低成本。為制造上述管式汽車氧傳感器，提供一種管式汽車氧傳感器的制作方法，其技術(shù)方案如下:
提供一種管式汽車氧傳感器的制作方法，其特征在于:它包括以下步驟:
1.噴霧造粒而分別制備3Y和5Y的粉體，在3Y的粉體中，添加1%至5%的A1203粉體調(diào)節(jié)其熱膨脹系數(shù)；
2.參見圖1和圖2所示，按照管狀氧傳感器頭部的體積和產(chǎn)品的密度計算頭部應加入5Y粉體的量，并按照該量先加入5Y的粉體到模具的頭部；
3.加入含有A1203粉體的3Y粉體至管身所需的粉體量；
4.帶橡膠模一起進行等 靜壓，等靜壓壓力在150Mpa至160Mpa，然后脫模數(shù)控加工到設計尺寸，進行排膠燒結(jié)，燒結(jié)溫度在1350°C至150(TC之間；
5.檢查燒結(jié)后的鋯芯表面質(zhì)量及其氣密性，然后涂上內(nèi)外電極，制成管式氧傳感器。所述管狀氧傳感器制作完成后，測量其高溫條件下的管壁內(nèi)阻和燃氣條件下的電動勢信號值是否符合標準；檢驗正品入庫。該發(fā)明制作的產(chǎn)品具有良好的電性能和機械性能，成本低廉。_


圖1是本發(fā)明中管式氧傳感器鋯管的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明中采用的一種等靜壓模具示意 圖3是本發(fā)明的燒結(jié)曲線圖。_具體實施方式
下面結(jié)構(gòu)附圖描述本發(fā)明的實施例，但不限于以下實施例:
提供一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)，包括一管狀氧傳感器，所述管狀氧傳感器的頭部用5Y的粉體制成，所述管狀氧傳感器的管身用3Y的粉體制成。

制作上述管式汽車氧傳感器包括以下步驟:
1.采用3Y和5Y的粉體分別進行噴霧造粒，在3Y的粉體中，添加1%至5%的A1203粉體調(diào)節(jié)其熱膨脹系數(shù)至設定區(qū)間；
2.參見圖1和圖2所示，按照管狀氧傳感器頭部的體積和產(chǎn)品的密度計算頭部應加入5Y粉體的量，約2克粉體，并按照該量先加入5Y的粉體到模具的頭部；
3.加入含有A1203粉體的3Y粉體3克至管身所需的粉體量；
4.參見圖3所示，帶橡膠模一起進行等靜壓，等靜壓壓力在150Mpa至160Mpa，然后脫模數(shù)控加工到圖紙設計尺寸，進行排膠燒結(jié)，燒結(jié)溫度在1350°C至1500°C之間；
5.燒結(jié)后的鋯芯先觀察表面質(zhì)量無裂紋，無漏氣現(xiàn)象，說明調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)的3Y粉體配比是合適的，然后涂上內(nèi)外電極，裝成氧傳感器進行測試，測量高溫條件下(置Ikw實驗室小電爐上方)的管壁內(nèi)阻和燃氣條件下(酒精燈火焰)的電動勢信號值，對比純3Y粉體或5Y粉體的數(shù)據(jù)如下表:
表1.管壁內(nèi)阻和電動勢信號值的比較
—|3Y|5YI本發(fā)明—
管壁內(nèi)阻、00歐-1千歐700歐-600歐而0歐-500歐_
電動勢值 |600mV-800mV |750mV-850mV |850mV-950mV —
上文雖然已示出了本發(fā)明的詳盡實施例，本領域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明實質(zhì)
的前提下，上文的描述和附圖中提及的內(nèi)容僅作為說明性的例證，并非是對本發(fā)明的限制，
具有上述技術(shù)特征的一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)及其制備方法，均落入本發(fā)明保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)，包括一管狀氧傳感器，其特征在于:所述管狀氧傳感器的頭部用5Y的粉體制成，所述管狀氧傳感器的管身用3Y的粉體制成。
2.一種管式汽車氧傳感器的制作方法，其特征在于:它包括以下步驟: 1.噴霧造粒而分別制備3Y和5Y的粉體，在3Y的粉體中，添加1%至5%的A1203粉體調(diào)節(jié)其熱膨脹系數(shù)； 2.按照管狀氧傳感器頭部的體積和產(chǎn)品的密度計算頭部應加入5Y粉體的量，并按照該量先加入5Y的粉體到模具的頭部；
3.加入含有A1203粉體的3Y粉體至管身所需的粉體量；
4.帶橡膠模一起進行等靜壓，等靜壓壓力在150Mpa至160Mpa，然后脫模數(shù)控加工到設計尺寸，進行排膠燒結(jié)，燒結(jié)溫度在1350°C至150(TC之間；
5.檢查燒結(jié)后的鋯 芯表面質(zhì)量及其氣密性，然后涂上內(nèi)外電極，制成管式氧傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管式汽車氧傳感器結(jié)構(gòu)及其制作方法，采用噴霧造粒而分別制備3%molY2O3的氧化鋯粉體和5%molY2O3的氧化鋯粉體，在3%molY2O3的氧化鋯的粉體中，添加1%至5%的Al2O3粉體調(diào)節(jié)其熱膨脹系數(shù)；按照管狀氧傳感器頭部的體積和產(chǎn)品的密度計算頭部應加入5%molY2O3的氧化鋯粉體的量，并按照該量先加入5%molY2O3的氧化鋯粉體到模具的頭部；3.加入含有Al2O3粉體的3%molY2O3的氧化鋯粉體至管身所需的粉體量；帶橡膠模一起進行等靜壓，等靜壓壓力在150Mpa至160Mpa，然后脫模數(shù)控加工到設計尺寸，進行排膠燒結(jié)，燒結(jié)溫度在1350℃至1500℃之間。該發(fā)明制作的產(chǎn)品具有良好的電性能和機械性能，成本低廉。
文檔編號G01N27/409GK103217469SQ20131002014
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者陳新榜 申請人:武漢天榜氧傳感器有限公司