λ氧传感器已经广泛应用于汽油发动机电喷系统中,结合三元催化系统可以减少汽车尾气排放中80%以上的有害气体,同时可以降低能耗10%以上。但是,对于柴油发动机、天然气发动机、稀薄燃烧发动机等由于其λ不等于1,必须采用双电池式氧传感器才能达到控制燃烧与减少排放的目的。随着环境保护的要求越来越高,对双电池式氧传感器的需求日益增加。本文在平板式氧传感器的结构及制备工艺的基础上,重点对双电池式汽车氧传感器的核心部件——ZrO2氧敏集成元件的关键制备工艺开展了以下研究。在实验中探讨了YSZ粉体的煅烧处理工艺对流延浆料流动性和生坯烧结性能的影响,结果表明粉体经过煅烧处理,浆料流动性得到提高,但是生坯烧结活性降低。通过对浆料流变学性质的研究,表明浆料的流变性能对流延生坯的成型性能有较大影响。对以95%乙醇—丁酮为混合溶剂的流延浆料成分配比进行了优化,并得到了无水乙醇—二甲苯为混合溶剂的流延浆料成分配比,所制备的流延生坯外观质量好、无缺陷。通过改变环境温度和生坯干燥时的空气流动条件,发现环境温度及空气的流动速度对于上述两种流延浆料的作用不同。分别采用温等静压叠层工艺、室温常压万能胶叠层和双面胶叠层工艺,比较了三种工艺方法对陶瓷生坯叠层质量的影响,发现经温等静压叠层生坯的结合处界面缝隙最小,其脱脂、共烧结后没有出现形体破坏的缺陷,收缩率最小,密度最高。采用层析氧化铝细粉埋烧可以有效减少多层生坯共烧结时候的变形量。
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