凝膠注模法制備汽車(chē)氧傳感器用加熱棒的研究.pdf

1、二氧化鋯式氧傳感器是汽車(chē)上用來(lái)凈化尾氣的關(guān)鍵部件,其輸出信號(hào)的強(qiáng)弱以及尾氣的凈化效果都與工作溫度直接有關(guān),并且鉑電極的催化作用和效果也與傳感器的工作溫度有關(guān)?，F(xiàn)在大部分二氧化鋯式氧傳感器都采用加熱的方法來(lái)保證其工作溫度。所以對(duì)其加熱元件的研制是二氧化鋯式氧傳感器研究的重要部分,對(duì)提高其性能有重要的意義。
　　在對(duì)各種陶瓷成型方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較的基礎(chǔ)上,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的具體情況,采用凝膠注模成型方法制備氧傳感器用陶瓷加熱棒。重點(diǎn)研究了氧

2、化鋁陶瓷穩(wěn)定料漿的制備,加熱棒的成型工藝、燒成工藝等,并對(duì)研究的加熱棒進(jìn)行了性能測(cè)試。
　　在料漿的制備過(guò)程中,研究了料漿的固相含量、pH值、分散劑、球磨時(shí)間等因素對(duì)料漿性能影響。結(jié)果表明,當(dāng)料漿固相含量55vol％時(shí),料漿的分散性最好,粘度最低,在pH值約為9時(shí),有機(jī)單體占陶瓷粉體的4wt%,料漿分散性和穩(wěn)定性最好,以聚丙烯酸鈉為分散劑,其最佳值是陶瓷粉體的0.45wt%,它可以使球磨時(shí)間降低到2小時(shí),證實(shí)聚丙烯酸鈉具有良好的分

3、散性和穩(wěn)定性,最終研制出了固相含量高達(dá)55vol%的分散性和穩(wěn)定性好的懸浮體。
　　在成型工藝過(guò)程中,研究了料漿pH值、成型溫度、引發(fā)劑、催化劑等對(duì)聚合反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,在pH值約為9,成型溫度為60-70℃,引發(fā)劑為有機(jī)單體質(zhì)量的0.83﹪,催化劑為引發(fā)劑質(zhì)量的5﹪,成型時(shí)間15min以內(nèi),在玻璃模具中成型,粒徑為2um的?-A12O3粉,可制得坯體相對(duì)密度、強(qiáng)度較高,且密度分布及收縮均勻的坯體。同時(shí),研究了發(fā)熱電阻及保護(hù)層

4、的涂刷方式。
　　在燒成工藝過(guò)程中,確定燒成溫度1600℃,保溫2h、固相含量55vol%時(shí),得到的燒結(jié)體體積密度最大,均勻性最好。得到燒結(jié)助劑的配方為:燒結(jié)助劑采用CaO-MgO-SiO2(CMS)系統(tǒng)和TiO2組合配方,其中CaO占陶瓷粉體A12O3的0.42﹪, MgO為A12O3的0.18﹪,SiO2為A12O3的3.41﹪,即CMS占陶瓷粉體A12O3的4﹪左右。TiO2為CMS總質(zhì)量的四分之一左右。
　　最后對(duì)成