專利名稱：氧傳感器用鋯管的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的氧傳感器用的鋯管，具體涉及的是這 種鋯管的制造方法。
背景技術：
氧傳感器是安裝在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中用來探測廢氣中含氧量的，其響應 時間和輸出電壓顯得很重要，在汽車上普遍使用，其核心元件是鋯管，鋯管是氧化鋯穩(wěn)定的 氧化釔制備的，其內外壁涂覆鉬金電極，鋯管的外壁與排氣管中的廢氣接觸，在發(fā)動機排放 的高溫氣體催化下，通過廢氣的稀、濃比較，二氧化鋯固體電解質能產生低電壓和高電壓信 號，廢氣中氧含量高低變化能使電壓信號發(fā)生變化，高電壓說明氣缸中燃燒不充分，低電壓 說明排氣管中氧含量多，發(fā)動機氣缸中的燃料是否燃燒徹底。發(fā)動機電子控制器ECU能根 據(jù)當前的信號狀況適時調整噴油量和其他有關參數(shù)，使發(fā)動機達到最佳的工作狀態(tài)和最佳 的排放標準。但是氧傳感器在使用過程中，由于開始響應時間達不到要求，使得排放不達 標，氧傳感器的排放要求，在發(fā)動機起動后前氧傳感器信號電壓在45s內達到600mV，如時 間超出規(guī)定值(45s)，ECU記錄氧傳感器故障。認為氧傳感器失效，如北京伊蘭特V16發(fā)動 機馬上停止工作，造成的結果是顯而易見的。德國博世發(fā)明的鋯管其配方為&02粉體含 93%-95%g、y2o3含5%_7%g，在使用中，響應時間在22s以上其輸出電壓才能達到600mV，這 種鋯管在實際應用中也還不夠理想。

發(fā)明內容
鑒于背景技術存在的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種在發(fā)動機起動后 氧傳感器開始的響應時間快輸出電壓高的氧傳感器用的鋯管。為此，本發(fā)明是采用以下技術方案來實現(xiàn)的一種氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于該鋯管采用重量比為92、3%的二氧化鋯和氧化釔混合粉、5飛％的氧化鑭或者 氧化鈰、廣3%的硬脂酸鈉，區(qū)二氧化鋯、氧化鑭或氧化鈰以及硬脂酸鈉進行球磨、烘干、過 篩制得混合粉體，加入15 20%的石蠟，經過充分攪拌，再注漿成型，最后經過脫脂燒結就 成為氧傳感器用的鋯管；所述球磨的時間為48 50小時；所述過篩的篩子為8(Γ100目；所 述烘干溫度為12(T15(TC，時間為5飛小時；所述攪拌溫度為12(T125°C，攪拌時間為5飛 小時；所述注漿成型的溫度為12(T125°C ；所述脫脂時間為2(Γ25小時；所述燒結溫度為1545 1550°C，燒結時間為10 12小時。本發(fā)明中，加入氧化鑭或者氧化鈰，利用其提高基體的催化活性的催化作用機制， 能夠自動調節(jié)空氣燃料比和助催化作用，在鋯管的固體電解質中增加了晶格內的氧離子空 位，與德國博世生產的氧傳感器鋯管比較，德國博世公司生產的鋯管其響應時間22. 767s 時輸出電壓達到600mV，而本發(fā)明響應時間在22. 767s時輸出電壓可達到730mV，德國博世 氧傳感器鋯管輸出電壓在730mV時其響應時間則需要25. 117s，然而本發(fā)明在25. 117s時輸 出的電壓在834mV。兩者相比輸出電壓高130mV，響應時間快2. 35s?？梢?，采用本發(fā)明的鋯 管用在發(fā)動機上，可提高發(fā)動機起動后氧傳感器開始的響應時間和輸出電壓，能夠更加準 確的判斷排氣管中的氧濃度稀、濃，使的發(fā)動機達到排放要求，還可增加它的機械強度和熱 穩(wěn)定性。


下面再結合附圖進一步描述本發(fā)明的有益效果。圖1為本發(fā)明鋯管與德國博世生產的鋯管在22. 767s的響應時間時輸出電壓對比 圖2為本發(fā)明鋯管與德國博世生產的鋯管在25. 117s的響應時間時輸出電壓對比圖。
具體實施例方式這種氧傳感器用的鋯管的制造方法，采用重量比為92、3% 二氧化鋯和氧化釔混合粉、5飛％的氧化鑭或氧化鈰、廣3%d的硬脂酸鈉，其中硬脂酸鈉作為潤滑劑，經48-50小 時的球磨、120-150°C，5飛小時烘干、80 100目篩子過篩制得混合粉，加重量比為15-20%的 石蠟，在120-125 的溫度下攪拌5飛小時、在12(T125°C的溫度下注漿成型、再經過20 25 小時的脫脂、最在1545 1550°C的溫度下進行燒結1(Γ 2小時，就制得鋯管，在鋯管的兩側 燒結上多孔鉬電極作為電壓輸出端子，鉬電極外用等離子噴涂一層氧化鋁保護層。在惡劣 的排氣管廢氣中，防止電極中毒脫落，該保護層起到保護電極的作用。氧化鑭或者氧化鈰的 催化作用機制主要是提高基體的催化活性，自動調節(jié)空氣燃料比和助催化作用，在鋯管的 二氧化鋯固體電解質中增加了晶格內的氧離子空位，這樣在相同的響應時間，其輸出電壓 就高，如圖1，其中，1=1線表示采用本發(fā)明鋯管的氧傳感器其響應時間在22. 767s時的輸出 電壓已達到730mV，2=2線表示德國博世公司生產的氧傳感器，其響應時間在22. 767s時輸 出電壓601mV，相比德國博世公司生產的氧傳感器，其輸出電壓高了 129mV。如圖2所示，1=1 線表示使用本發(fā)明鋯管的氧傳感器，其響應時間在25. 117s時輸出電壓834mV，2=2線表示 德國博世公司生產的氧傳感器，其響應時間在25. 117s時輸出電壓730mV，兩者相比，在相 同響應時間下，采用本發(fā)明鋯管的氧傳感器響應時間快了 2. 35s，因此，采用本發(fā)明鋯管的 氧傳感器，用在汽車的發(fā)動機上，提高了發(fā)動機起動后氧傳感器開始的響應時間和輸出的 電壓，使得汽車發(fā)動機達到排放要求，還可增加它的機械強度和熱穩(wěn)定性。
權利要求
一種氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于該鋯管采用重量比為92~93%的二氧化鋯和氧化釔混合粉、5~6%的氧化鑭或者氧化鈰、1~3%的硬脂酸鈉，區(qū)二氧化鋯、氧化鑭或氧化鈰以及硬脂酸鈉進行球磨、烘干、過篩制得混合粉體，加入15~20%的石蠟，經過充分攪拌，再注漿成型，最后經過脫脂燒結就成為氧傳感器用的鋯管。
2.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述球磨的時間為 48 50小時。
3.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述過篩的篩子為 80 100目。
4.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述烘干溫度為 12(Tl50°C，時間為5 6小時。
5.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述攪拌溫度為 12(Tl25°C，攪拌時間為5 6小時。
6.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述注漿成型的溫 度為120 125°C。
7.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述脫脂時間為 20 25小時。
8.根據(jù)權利要求1所述的氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于所述燒結溫度為 1545 1550°C，燒結時間為10 12小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧傳感器用鋯管的制造方法，其特征在于該鋯管采用重量比為92~93%的二氧化鋯和氧化釔混合粉、5~6%的氧化鑭或者氧化鈰、1~3%的硬脂酸鈉，區(qū)二氧化鋯、氧化鑭或氧化鈰以及硬脂酸鈉進行球磨、烘干、過篩制得混合粉體，加入15~20%的石蠟，經過充分攪拌，再注漿成型，最后經過脫脂燒結就成為氧傳感器用的鋯管。按照這種方法制得的鋯管，用在汽車發(fā)動機上，可提高發(fā)動機起動后氧傳感器開始的響應時間和輸出電壓，更加準確的判斷排氣管中的氧濃度稀、濃，使其達到排放要求，還可增加它的機械強度和熱穩(wěn)定性。
文檔編號G01N27/30GK101832964SQ20101018089
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權日2010年5月24日
發(fā)明者呂德智 申請人:華爾達集團有限公司