平板式汽车尾气氧传感器的制备

论文摘要

汽车尾气氧传感器广泛运用于电喷汽车三元催化系统中,用于检测尾气中氧气含量,并通过反馈控制实现发动机保持在14.7的最佳空燃比以最优工况。由于日渐严格的环保法规,汽车尾气氧传感器有着广阔的市场前景。本课题主要研究了平板式汽车尾气氧传感器的制备工艺,为了制备出性能符合标准的氧传感器,对工艺进行了研究与优化:表征了实验中用到的原料,用粒度分析仪、SEM及XRD等方法对粉体原料进行了分析。采用流延法、丝网印刷法和层压成型法制备了氧传感器素体;采用流延法制备基体薄片,丝网印刷法制备功能层,层压成型法完成多层基体组装;研究了流延、丝网印刷成膜以及层压成型的规律;详细分析了影响多道工艺质量的各种因素。研究了氧传感器的整体共烧结过程,在此基础上制定了两段式烧结法工艺路线。设计了拥有更优良烧结性能的新型氧传感器绝缘层材料。研究了氧传感器热应力损伤与破坏的机理;探究了增强氧传感器抗热震性能的途径。探索了可能的氧传感器加热电极金属替代材料,研究了其长期可靠性。对制备完成的氧传感器样本进行了测试,将测试结果与商用标准进行了对比,认为其性能符合实际使用要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 平板式汽车氧传感器概述
• 1.2 平板式汽车氧传感器的分类与原理
• 1.3 平板式汽车氧传感器的结构与材料
• 1.4 平板式汽车氧传感器制备工艺
• 1.5 国内外研究现状
• 1.6 选题的目的和意义
• 2 实验方法与步骤
• 2.1 实验原料选择
• 2.2 流延法制备基片
• 2.3 丝网印刷法制备功能层
• 2.4 多层陶瓷层压
• 2.5 整体烧结
• 2.6 性能测试
• 3 实验结果与讨论
• 3.1 实验粉料分析
• 3.2 流延工艺控制
• 3.3 丝网印刷工艺控制
• 3.4 叠压工艺控制
• 3.5 烧结工艺控制
• 3.6 绝缘层材料研究
• 3.7 传感器热稳定性研究
• 3.8 加热电极替代金属研究
• 3.9 传感器响应性能分析
• 4 全文总结与展望
• 致谢
• 参考文献