一种提高氧传感器中氧化锆陶瓷的金属化强度的方法[0002]氮氧化物是大气污染物之一，它不仅会导致光化学烟雾以及酸雨、破坏臭氧层，还会对人类的呼吸系统产生有害影响，出现脱发、喉咙发炎、视力受损、呼吸系统抵抗力下降等症状。汽车尾气排放是氮氧化物的主要来源，因此，氮氧化物减排被列为环境保护的要求之一，为此，人们已经投入了很大的精力和财力来降低这种气体的产生并通过制定更为严厉的法规来限制这类气体的排放。例如美国2000年12月的法规规定了 2007年及以后的载重车辆氮氧化物的排放必须在0.20g/bhp ;日本规定了氮氧化物的排放标准在0.25g/km ；欧洲也规定了类似的标准；我国在国四标准中也规定了氮氧化物的排放标准。[0003]为了减少汽车对氮氧化物的排放量，几乎所有的汽油车都装备了三元催化装置(TWC)，在空气/燃料化学计量比准确的条件下，TWC对汽车废气的排放可以有效控制。而空气/燃料化学计量比则是通过TWC中的氧化锆基氧传感器来控制的。[0004]目前，氧化锆基氧传感器的使用寿命不够长，主要原因在于电极容易脱落，氧化锆陶瓷的金属化强度不够。
[0005]针对现有技术存在的上述问题和缺陷，本发明的目的是提供一种提高氧传感器中氧化锆陶瓷的金属化强度的方法，以延长氧化锆基氧传感器的使用寿命。[0006]为实现上述发明`目的，本发明采用的技术方案如下:[0007]一种提高氧传感器中氧化锆陶瓷的金属化强度的方法，包括如下步骤:
[0008]a)分别配制金属化过渡层浆料和金属化工作层浆料；
[0009]b)将金属化过渡层浆料覆盖在氧化锆芯片基体表面，形成金属化过渡层；
[0010]c)将金属化工作层浆料覆盖在步骤b)得到的金属化过渡层表面，干燥后在1350~1600°C下进行烧结；
[0011]其中，所述的金属化过渡层浆料是由贵金属粉体和氧化锆粉体分散在粘结剂中制备而得；所述的金属化工作层浆料是由贵金属粉体分散在粘结剂中制备而得。
[0012]作为优选方案，所述的氧化锆粉体的粒径为30~lOOnm，所述的贵金属粉体的粒径< 15 u m。
[0013]作为优选方案，所述的金属化过渡层浆料中，氧化锆粉体与贵金属粉体的质量比为1:0.1~1:9，氧化锆粉体与贵金属粉体的总质量与粘结剂的质量之比为1:0.2~1:2。
[0014]作为优选方案，所述的金属化工作层浆料中，贵金属粉体与粘结剂的质量比为1:0.2 ~1:2。
[0015]作为进一步优选方案，所述的贵金属选自金、银、钌、铑、钯、铱和钼中的一种。
[0016]作为优选方案，所述的粘结剂由有机溶剂、添加剂和增塑剂按质量比为1: (0.03 ~0.2): (0.03 ~0.2)混合而成。
[0017]作为进一步优选方案，所述的有机溶剂为松油醇，所述的添加剂为乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯或聚乙二醇。
[0018]作为优选方案，所述的覆盖方法为丝网印刷、喷涂、涂覆或浸溃。
[0019]与现有技术相比，本发明通过在贵金属和氧化锆基片之间增加一个由贵金属与氧化锆的混合物形成的过渡层，从而解决了因氧化锆与贵金属间的热膨胀系数差异较大导致的金属化强度不够的问题，大大提高了氧化锆陶瓷的金属化强度。



[0020]图1为本发明实施例制备的氧传感器中氧化锆陶瓷的表面形貌图(SEM照片)。
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而非限制本发明的保护范围。
[0022]实施例1
[0023]一、将粒径为30~IOOnm的氧化锆粉体和粒径≤15iim的钼粉体按1:0.1~1:9的质量比混合后，分散在由松油醇与乙基纤维素和邻苯二甲酸二丁酯按1: (0.03~
0.2): (0.03~0.2)的质量比混合而成的粘结剂中，控制氧化锆粉体与钼粉体的总质量与粘结剂的质量之比为1:0.5，制得金属化过渡层浆料；
[0024]二、将粒径≤15um的钼粉体和前述的粘结剂按1:0.5的质量比混合后，制得金属化工作层浆料；
[0025]三、将金属化过渡层浆料采用丝网印刷方法涂覆在氧化锆芯片基体表面，在70°C下干燥20h，形成金属化过渡层；将金属化工作层浆料采用丝网印刷方法覆盖在金属化过渡层表面，在70°C下干燥20h后，于1500°C下烧结2h,形成金属化工作层。
[0026]本实施例制备的氧化锆陶瓷的表面形貌如图1所示，由图1可见:所得氧化锆陶瓷具有很好的多孔性，用拉拔的方法检测得知其金属化强度为50MPa。
[0027]综上实验可见:本发明通过在贵金属和氧化锆基片之间增加一个由贵金属与氧化锆的混合物形成的过渡层，从而解决了因氧化锆与贵金属间的热膨胀系数差异较大导致的金属化强度不够的问题，大大提高了氧化锆陶瓷的金属化强度。
[0028]最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。