平板式汽车氧传感器固体电解质的制备及其老化性能研究

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1、武汉科技大学硕士毕业论文第1页摘要汽车氧传感器是监测和反馈汽车的燃料是否完全燃烧的重要电子元件，随着汽车排放标准的日益严格，汽车氧传感器的应用越来越广，对其性能要求也越来越严。平板式汽车氧传感器具有响应快、灵敏度高、制造成本低等优点，将逐步取代目前市场上的管式汽车氧传感器。固体电解质氧化钇掺杂氧化锆(YSZ)粉体的质量对氧传感器质量有至关重要的影响。本文以ZrOCl2·8H20、Y(N03)3"6H20、CO(NH2)2等为主要原料，通过控制洗滴次数、水热反应温度、水热反应时间等工艺参数，得到最佳的摩尔含量为5％的氧化钇掺杂的

2、氧化锆(5YSZ)粉体的水热转化率和一次粒度。通过添加适量的三乙醇胺(TEA)作为分散剂，以乙醇部分取代YSZ溶胶中的水，然后进行喷雾干燥，制得纯度高、粒度小、团聚少的高性能纳米5YSZ粉体。以自制的纳米5YSZ粉体为原料，通过控制亚微米A1203粉体的添加量，将混合后的试样通过球磨、流延、切割、烧结等工艺，制得5YSZ的陶瓷。对5YSZ陶瓷的研究表明，添加0．5wt％的A1203可以抑制5YSZ陶瓷的水老化，并通过对水老化的研究探讨了YSZ陶瓷水老化的机理。对添加了0．5wt％的A1203自制YSZ陶瓷的研究表明，其电性能良

3、好。制得的平板式氧传感器电信号输出曲线与BOSCH的相比，具有一定的重合性。关键词：氧传感器；5YSZ；团聚；水老化第1I页武汉科技大学硕士毕业论文AbstractTheoxygensensorinautomobileisallimportantelectroniccomponenttosurveyoxygencontentandmakethefuelburnedcompletelybyfeedbackcontrolling．Alongwiththeautomobileexhaustregulationsbecomemorea

4、ndmorestrict，theoxygensensorinautomobilesgetbroadapplication，andtheperformancerequirementisgettingmoreandmorerigoroustoo．Theplaneroxygensensorinautomobilewillsubstitutethetubularinthepresentmarketgradually,becauseithastheadvantageofrapidrespondent，highersensitivitya

5、ndlowercost．ThepropertiesofyttriumdopedZirconiahaveimportanteffluenceontheperformanceofplaneroxygensensor．WithZrOCl2·8H20，YONl03)3‘6H20，CO(NH2)2asmastermaterials，bycontrollingtechnologicalparameterssuchasthedropnumberoftimes，thewaterthermalresponsetemperature，time，O

6、btainsthebestmoleofcontentis5％yttriumoxidedopingzirconiumoxide(5YSZ)thepowders’waterthermaltransitionrateandprimitivegranularity．IncreasingtherightTEAasdispersingagent，usingalcoholtoreplacepartsofwaterinthe5YSZ，anddryingonthespray，thefineperformanceNano一5YSZpowderWa

7、sobtainedwhichhasthehi．ghpurity,smallgranularity,ittle-aggregate．Mixingthenano一5YSZpowderswithsubmicronA1203powdersbyballmilling,thentape—casting，cutting,sintering，5YSZceramicswasobtain．Theresearchindicatedthat0．5wt％A1203addingin5YSZmayrestraintthewateraging．Andthep

8、aperhasdiscussedthemechanismwhichtheYSZceramicsgetwater晤ng．Theresearchofthe5YSZceramicsmixed0．5wt％A1203indicatesfineelectricityperformance