致密擴(kuò)散障礙極限電流氧傳感器的制備及氧敏性能研究.pdf

1、寬范圍空燃比極限電流型氧傳感器是汽車尾氣傳感器重要的發(fā)展方向，也是節(jié)約能源和減少汽車尾氣污染的不可缺少的元件。小孔和多孔層極限電流型氧傳感器由于長期使用導(dǎo)致小孔堵塞，氣孔率變化，從而影響測試性能；而濃差型氧化鋯氧傳感器存在需參比氣體，且檢測氧濃度偏低等問題。本文在國內(nèi)外研究基礎(chǔ)上，用混合導(dǎo)體材料LaBMnO3(B=Sr,Ca,Ba)作為氧傳感器致密擴(kuò)散障礙層，8％molY2O3穩(wěn)定的ZrO2(YSZ)材料作為傳感器的固體電解質(zhì)，采用瓷片

2、復(fù)合工藝制備出了致密擴(kuò)散障礙極限電流型氧傳感器，并對其氧敏感性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 采用高溫固相合成法制備了擴(kuò)散障礙混合導(dǎo)體材料LaBMnO3，對原料的球磨工藝、粉體的預(yù)燒溫度、成型工藝、燒成溫度、燒結(jié)致密度以及高溫電導(dǎo)率作了較細(xì)致的研究。制備出了以La0.8Sr0.2MnO3為代表的、密度為5.9g/cm3的、電導(dǎo)率為10-1數(shù)量級的擴(kuò)散障礙陶瓷。 采用化學(xué)共沉淀法制備8％molY2O3穩(wěn)定的ZrO2，主要考察了粉體預(yù)燒

3、溫度、燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、燒結(jié)體致密度以及高溫電阻。制備出了密度為5.6g/cm3的、高溫電導(dǎo)率為10-2數(shù)量級的YSZ固體電解質(zhì)陶瓷。 利用瓷片復(fù)合工藝將燒結(jié)好的YSZ陶瓷與致密的擴(kuò)散障礙陶瓷復(fù)合，并進(jìn)行密封處理，制備出了致密擴(kuò)散障礙極限電流氧傳感器。此制備工藝簡單、過程可控，避開了擴(kuò)散障礙層與YSZ共燒結(jié)的不匹配等問題。通過對該傳感器氧敏性能的系統(tǒng)檢測，結(jié)果表明，以LaBMnO3為擴(kuò)散障層、YSZ為固體電解質(zhì)的極限電流型氧傳