本實(shí)用新型涉及一種多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

氮氧化物NOX（NO和NO₂）是大氣的主要污染物之一，主要危害包括引發(fā)人類呼吸道疾病，形成酸雨和化學(xué)煙霧，破壞環(huán)境等。氮氧化物主要來(lái)源于汽車尾氣的排放，因此對(duì)尾氣中NOX濃度的檢測(cè)就顯得十分重要。

以氧化鋯為基底的氮氧化物傳感器具有可在500-600℃的尾氣高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作的特點(diǎn)，因此一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

氮氧化物傳感器在US2010/0243447 A1中有詳細(xì)的描述，該傳感器的片芯部分的結(jié)構(gòu)是通過(guò)把固體電解質(zhì)的素坯進(jìn)行切割成形，再印刷上電極圖案，層層疊壓后煅燒而成的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)從上至下依次為敏感層、參比層和加熱層。其中參比層設(shè)置在加熱層和敏感層之間，而氣體的敏感反應(yīng)發(fā)生在敏感層內(nèi)。這就降低了加熱器對(duì)敏感層的加熱速度和溫度的控制，如果將加熱器靠近反應(yīng)腔室，將會(huì)提高片芯的加熱速度和控溫的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高傳感器的準(zhǔn)確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，其結(jié)構(gòu)更加合理，使加熱器靠近反應(yīng)腔室，加快傳感器的起燃速度，使控溫和檢測(cè)信號(hào)更加準(zhǔn)確。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，由第一載片、第四載片、第三載片、第二載片、第五載片、第六載片從上至下依次堆疊組成，其特征在于：第一載片、第三載片、第五載片、第六載片的長(zhǎng)度相同，第二載片和第四載片長(zhǎng)度比第一載片短，第二載片具體位于第三載片的前段位置，第四載片具體位于第三載片的后段位置，第二載片后端的空間為參比空腔，參比空腔處第三載片底面有參比電極，第四載片前端的空間通過(guò)第一擴(kuò)散障礙層、第二擴(kuò)散障礙層、第三擴(kuò)散障礙層分隔出第一擴(kuò)散空腔、第二擴(kuò)散空腔、第一反應(yīng)空腔和第二反應(yīng)空腔，主泵外電極布置在第一載片頂面，主泵外電極上方覆蓋有保護(hù)層，頂部主泵內(nèi)電極布置在第一反應(yīng)空腔腔室頂部的第一載片上，底部主泵內(nèi)電極布置在第一反應(yīng)空腔腔室底部的第三載片上，輔泵內(nèi)電極布置在第二反應(yīng)空腔腔室的底部，頂部輔泵內(nèi)電極布置在第二反應(yīng)空腔腔室的頂部，檢測(cè)電極布置在第二反應(yīng)空腔腔室底部的第三載片上，檢測(cè)電極上方覆蓋檢測(cè)電極保護(hù)層，檢測(cè)電極下方對(duì)應(yīng)參比電極，第五載片和第六載片之間夾有加熱電極，加熱電極兩面覆蓋有絕緣層。

所述第一擴(kuò)散障礙層、第二擴(kuò)散障礙層、第三擴(kuò)散障礙層為多孔的氧化鋯或氧化鋁。

所述主泵外電極、參比電極的材質(zhì)為鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述頂部主泵內(nèi)電極、底部主泵內(nèi)電極、輔泵內(nèi)電極的材質(zhì)均為金摻雜的鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述檢測(cè)電極的材質(zhì)均為銠摻雜的鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述加熱電極的材質(zhì)均為金屬鉑。

所述絕緣層的材質(zhì)為致密氧化鋁。

本實(shí)用新型的積極效果是其通過(guò)直接將加熱器與反應(yīng)腔室相連，使得傳感器加熱速率更快，控溫更為準(zhǔn)確，有效地提高了傳感器的檢測(cè)精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：如圖1所示，一種多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，由第一載片1、第四載片4、第三載片3、第二載片2、第五載片5、第六載片6從上至下依次堆疊組成，其特征在于：第一載片1、第三載片3、第五載片5、第六載片6的長(zhǎng)度相同，第二載片2和第四載片4長(zhǎng)度比第一載片1短，第二載片2具體位于第三載片3的前段位置，第四載片4具體位于第三載片3的后段位置，第二載片2后端的空間為參比空腔17，參比空腔17處第三載片3底面有參比電極18，第四載片4前端的空間通過(guò)第一擴(kuò)散障礙層11、第二擴(kuò)散障礙層12、第三擴(kuò)散障礙層13分隔出第一擴(kuò)散空腔7、第二擴(kuò)散空腔8、第一反應(yīng)空腔9和第二反應(yīng)空腔10，主泵外電極14布置在第一載片1頂面，主泵外電極14上方覆蓋有保護(hù)層21，頂部主泵內(nèi)電極15布置在第一反應(yīng)空腔9腔室頂部的第一載片1上，底部主泵內(nèi)電極15-1布置在第一反應(yīng)空腔9腔室底部的第三載片3上，輔泵內(nèi)電極16布置在第二反應(yīng)空腔10腔室的底部，頂部輔泵內(nèi)電極16-1布置在第二反應(yīng)空腔10腔室的頂部，檢測(cè)電極20布置在第二反應(yīng)空腔10腔室底部的第三載片上，檢測(cè)電極20上方覆蓋檢測(cè)電極保護(hù)層23，檢測(cè)電極20下方對(duì)應(yīng)參比電極18，第五載片5和第六載片6之間夾有加熱電極19，加熱電極19兩面覆蓋有絕緣層22。

所述第一擴(kuò)散障礙層11、第二擴(kuò)散障礙層12、第三擴(kuò)散障礙層13為多孔的氧化鋯或氧化鋁。

所述主泵外電極14、參比電極18的材質(zhì)為鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述頂部主泵內(nèi)電極15、底部主泵內(nèi)電極15-1、輔泵內(nèi)電極16的材質(zhì)均為金摻雜的鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述檢測(cè)電極20的材質(zhì)均為銠摻雜的鉑與氧化鋯形成的多孔材料。

所述加熱電極19的材質(zhì)均為金屬鉑。

所述絕緣層22的材質(zhì)為致密氧化鋁。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一的多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，包括由上至下依次疊層設(shè)置的第一載片1、第二載片2、第三載片3、第四載片4、第五載片5以及第六載片6，以上載片的材質(zhì)均為氧化鋯。其中，第一載片的1上表面設(shè)有主泵外電極14，所述第一載片的上表面還印制有覆蓋在主泵外電極上的保護(hù)層21；第二載片2上設(shè)有參比空腔17，第三載片3的上表面設(shè)有容置于參比空腔內(nèi)的參比電極18。第四載片4上設(shè)有第一擴(kuò)散空腔7和第二擴(kuò)散空腔8以及第一反應(yīng)空腔9和第二反應(yīng)空腔10。第一擴(kuò)散空腔7和第二擴(kuò)散空腔8之間設(shè)有第一擴(kuò)散障礙層11，第二擴(kuò)散空腔8與第一反應(yīng)空腔9之間設(shè)有第二擴(kuò)散障礙層12。第三載片3的下表面設(shè)有容置于第一反應(yīng)空腔9內(nèi)的主泵內(nèi)電極15和容置于第二反應(yīng)空腔內(nèi)10的輔泵內(nèi)電極16以及檢測(cè)電極20。第一反應(yīng)空腔9與第二反應(yīng)空腔10之間設(shè)有用于將頂部主泵內(nèi)電極15和輔泵內(nèi)電極16隔離的第三擴(kuò)散障礙層13。第五載片5的上表面設(shè)有容置于第一反應(yīng)空腔9內(nèi)的底部主泵內(nèi)電極15-1和容置于第二反應(yīng)空腔10內(nèi)的頂部輔泵內(nèi)電極16-1。

第五載片5與第六載片6之間設(shè)有材質(zhì)為致密氧化鋁的絕緣層22，所述絕緣層內(nèi)設(shè)有加熱電極19，所述加熱電極19通過(guò)電極引腳引到傳感器的表面，且材質(zhì)為金屬鉑。主泵內(nèi)外電極對(duì)稱設(shè)置在第三載片3的下表面和第一載片1的上表面，并通過(guò)導(dǎo)線連接。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一的多層載片燒結(jié)而成的氮氧化物敏感片芯，包括由上至下依次疊層設(shè)置的第一載片1、第二載片2、第三載片3、第四載片4、第五載片5以及第六載片6，以上載片的材質(zhì)均為氧化鋯。其中，第一載片的1上表面設(shè)有主泵外電極14，所述第一載片的上表面還印制有覆蓋在主泵外電極上的保護(hù)層21；第二載片2上設(shè)有參比空腔17，第三載片3的上表面設(shè)有容置于參比空腔內(nèi)的參比電極18。第四載片4上設(shè)有第一擴(kuò)散空腔7和第二擴(kuò)散空腔8以及第一反應(yīng)空腔9和第二反應(yīng)空腔10。第一擴(kuò)散空腔7和第二擴(kuò)散空腔8之間設(shè)有第一擴(kuò)散障礙層11，第二擴(kuò)散空腔8與第一反應(yīng)空腔9之間設(shè)有第二擴(kuò)散障礙層12。第三載片3的下表面設(shè)有容置于第一反應(yīng)空腔9內(nèi)的主泵內(nèi)電極15和容置于第二反應(yīng)空腔內(nèi)10的輔泵內(nèi)電極16以及檢測(cè)電極20。第一反應(yīng)空腔9與第二反應(yīng)空腔10之間設(shè)有用于將頂部主泵內(nèi)電極15和輔泵內(nèi)電極16隔離的第三擴(kuò)散障礙層13。

第五載片5與第六載片6之間設(shè)有材質(zhì)為致密氧化鋁的絕緣層22，所述絕緣層內(nèi)設(shè)有加熱電極19，所述加熱電極19通過(guò)電極引腳引到傳感器的表面，且材質(zhì)為金屬鉑。主泵內(nèi)外電極對(duì)稱設(shè)置在第三載片3的下表面和第一載片1的上表面，并通過(guò)導(dǎo)線連接。