CN101981440A - 气体传感器和其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体传感器，由对从氧化铝、钛酸铝和堇青石中选择出的球状成粒粉末的粉末压块进行烧成而形成的烧成体制成密封部。这些陶瓷热稳定性优异，并且，其球状成粒粉末在压粉时定向困难，因此，在粉末压块中难以产生物性的各向异性。因此，即使受到热历程，也难以产生粒子之间的位移，可以长期稳定地确保气密性，因此，使得密封部具有长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及检测排气中的氧气浓度等的气体传感器和其制造方法。
背景技术
在汽车的排气系统中要安装检测排气中的氧气浓度的氧气传感器，其信号被用于空燃比的反馈控制等。另外，还被用于排气净化用催化剂的劣化程度的判断等。
作为该氧气传感器，近年来，广泛应用使用了氧化锆等的固定电解质的氧气传感器。该固体电解质型的氧气传感器一般为如下试管形状传感器：具备筒状检测元件、基准电极和测定电极，该筒状检测元件含有固体电解质且一端封闭，该基准电极配置在检测元件的内侧，该测定电极形成在检测元件的底部的外周表面。检测元件收容固定在中空的外壳中，将作为干扰气体的大气导入到检测元件的内部，检测元件的封闭了的端头面对导入被测定气体的空间部。
在这样的气体传感器中，为了限制被测定气体和大气等的干扰气体的混合，检测原件和壳体之间的气密性很重要。换句话来说，以预定的值长期稳定地保持通气量很重要。因此，在日本特开2000-121599号公报中记载有如下结构：在检测元件的外周表面和壳体的内周表面之间的间隙填充含有滑石粉的密封用粉末，通过提高其填充密度，气密性地密封该间隙
专利文献1：日本特开2000-121599号公报
发明内容
然而，在使用了密封用粉末的气密结构中，即使提高填充密度，在气密性的耐久性上也存在极限，从而期望进一步提高气密性的长期稳定性。另外，取决于密封用粉末的材料，由于填充时的取向不同而在特性上产生各向异性也变得明显。
将密封用粉末填充于检测元件的外周表面和外壳的内周表面之间的间隙之后，通过上下压缩，使其向径向鼓出，从而使检测元件的外周表面和壳体的内周表面压接在一起，显现出密封力。但是，由于作为密封用粉末使用的滑石粉为鳞片状粒子，因此，其较宽大的表面沿相对于压缩方向垂直方向以平行的层状取向(定向)。因此，间隙被密封了的粉末压块在上下方向(压缩方向)和径向的热膨胀系数不同。
若这样在热膨胀系数上产生各向异性，则有时会由于使用时的热历程而产生粒子之间的位移，气密性下降。特别是在近年的汽车应用中，由于发动机性能的提高、稀薄燃烧化等使排气温度显著上升，因此，气体传感器的更换时间变快。
本发明是鉴于这样的现状而完成的，其要解决的课题是制成如下的使用寿命长的气体传感器：可以长期稳定地保持检测元件的外周表面和壳体的内周表面之间的间隙的气密性，即可以长期稳定地将通气量保持在预定的值。
解决上述课题的本发明的气体传感器的特征在于，为如下气体传感器：为具备筒状壳体、筒状检测元件和环状密封部的气体传感器，该检测元件插入配置在该壳体的内部，含有固体电解质且一端封闭，该密封部填充在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，以保持预定的通气量的方式将该间隙密封，由此限制干扰气体和被测定气体的混合；
所述气体传感器的特征在于，该密封部是由烧成体制成的，所述烧成体是通过对选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末的粉末压块进行烧成而得的。
另外，本发明是气体传感器的制造方法，所述气体传感器为具备筒状壳体、筒状检测元件和环状密封部的气体传感器，该检测元件插入配置在该壳体的内部，含有固体电解质且一端封闭，该密封部填充在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，以保持预定的通气量的方式将该间隙密封，由此限制干扰气体和被测定气体的混合；
所述制造方法的特征在于，进行下述压粉工序、敛缝工序、脱脂工序和烧成工序。压粉工序：对选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末进行压粉成型，从而形成含有有机粘合剂的环状粉末压块；敛缝工序：将该粉末压块装填在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，并从该壳体的外周表面进行敛缝，从而将该粉末压块固定在该间隙中；脱脂工序：从固定在该间隙中的该粉末压块中除去该有机粘合剂；烧成工序：对该脱脂工序后的该粉末压块进行烧成。
根据本发明的气体传感器，使用对从氧化铝、钛酸铝和堇青石中选择出的球状成粒粉末的粉末压块进行烧成而形成的烧成体作为密封部。这些陶瓷热稳定性优异，并且，其球状成粒粉末在压粉时定向困难，因此，粉末压块难以产生物性的各向异性。因此，即使受到热历程，也难以产生粒子之间的位移，随时间推移难以产生气密性的变化，因此，可以确保长期稳定的传感精度。
另外，根据本发明的气体传感器的制造方法，将粉末压块装填于检测元件的外周表面和壳体的内周表面之间的间隙，因此，装填容易。而且，在敛缝工序中，随着外壳的变形，粉末压块会变形，因此，可以防止检测元件破裂那样的不良情况，粉末压块与以往的粉末填充的情况同样地与检测元件的外周表面和壳体的内周表面压接在一起。通过在该状态下进行脱脂和烧成，对粉末压块以与检测元件的外周表面和壳体的内周表面压接在一起的状态进行烧成。
由此制造出本发明的气体传感器。另外，在烧成时，会在粉末压块内的粒子彼此之间产生烧结，所以通过适当限定烧成条件可调整细孔分布或细孔直径，因此，没有过量提高气密性那样的问题。
附图说明
图1是本发明的一实施例所涉及的氧气传感器的要部剖视图。
图2是在除去电极保护层和捕集层的状态下表示本发明的一实施例所涉及的氧气传感器中使用的检测元件的主视图。
图3是在本发明的一实施例所涉及的氧气传感器中使用的检测元件的剖视图。
图4表示本发明的一实施例所涉及的氧气传感器的制造方法，是对粉末压块敛缝之前的状态的剖视图。
附图标记说明：
1：检测元件；2：加热器；3：壳体；4：保护件；5：密封部；6：隔离件；7：外筒；50：粉末压块。
具体实施方式
本发明的气体传感器具备壳体、检测元件和密封部。壳体为筒状金属制的壳体。
检测元件为含有固体电解质且一端封闭了的筒状试管形状，是与以往相同的检测元件。作为固体电解质，可以使用可实现氧离子的往来的稳定化的氧化锆等与以往相同的固体电解质。在检测元件的内部形成有基准电极，在检测元件的外部形成有测定电极。
基准电极形成在检测元件的内周表面，一般形成在与测定电极方向相对的部位的整个面上。该基准电极可以与以往同样由具有氧解离催化功能的铂等形成。
测定电极一般形成在检测元件的底部的外周表面。通过这样形成在底部，可以容易暴露在排气中，可以缩短响应时间。该测定电极也可以与以往同样由具有氧解离催化功能的铂等形成。另外，在检测元件的另一端侧分别形成有如下端子连接部：具有通过信号线等向外部传递检测元件产生的电动势的功能，且与基准电极或测定电极连接。
优选是，在没有形成测定电极、端子连接部和它们的检测元件的表面上形成电极保护层、捕集层等。电极保护层可以与以往相同由氧化铝、莫来石、MgO·Al2O3尖晶石等形成，捕集层可以由氧化铝等形成。
构成本发明的特征的密封部，通过填充检测元件的外周表面和外壳的内周表面之间的间隙来密封间隙，从而将气体的通气量保持在预定值且将干扰气体和被测定气体的混合量保持恒定。该密封部由对选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末的粉末压块进行烧成而形成的烧成体制成。既可以由这些原材料中的单一种类材料的球状成粒粉末形成密封部，也可以由选自这些原材料中的多种材料的球状成粒粉末形成密封部。
从氧化铝、钛酸铝和堇青石选择的陶瓷的粉末，其形状都为粒状，因此，在压粉成型时难以定向。因此，在烧成体的热膨胀系数上难以产生各向异性，因此，即使受到了热历程，也难以产生粒子之间的位移，随时间的推移难以产生气密性的变化，因此，可以确保长期稳定的传感器精度。
另外，含有从氧化铝、钛酸铝和堇青石中选择的球状成粒粉末的粉末压块，在除去有机粘合剂了之后在热稳定性方面也优异，作为气体传感器的使用时基本上不会产生变质。因此，可以长期稳定地保持初期的气密性。
为了长期稳定地保持作为密封部的特性，烧成体的孔隙率优选是25～55％，更加优选是30～50％。另外，烧成体的平均细孔径优选是0.06～0.6μm，更加优选是0.07～0.59μm。若孔隙率或平均细孔径变为比该范围大，则气密性变得不充分，若使孔隙率或平均细孔径比该范围小，则气体通气量降低。
为了使孔隙率和平均细孔径处于上述范围，需要适当控制使用的球状成粒粉末的种类、粒径、在形成球状成粒粉末时使用的粘合剂和烧成温度等。在使用氧化铝的球状成粒粉末的情况下，优选是使用耐热性优异的α-Al2O3，优选是其平均粒径为30～90μm的球状成粒粉末。另外，烧成温度可以设为600～1250℃。
在使用钛酸铝(Al2TiO5)的球状成粒粉末的情况下，优选使其平均粒径为30～90μm，且烧成温度为600～1250℃。另外，在使用堇青石的球状成粒粉末的情况下，优选使用组成为2MgO·2Al2O3·5SiO2的堇青石的球状成粒粉末，优选使其平均粒径为30～90μm，且烧成温度为600～1250℃。
在制造具有本发明的密封部的气体传感器的情况下，首先，通过压粉成型由选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末形成环状粉末压块。由于在球状成粒粉末中含有有机粘合剂，因此，可保持粉末压块的形状。
另外，球状成粒粉末一般由被称为喷雾干燥的方法制成。即，使各陶瓷粉末分散到水中，在此时添加有机粘合剂。对该浆状物进行喷雾，制成球状粒子，在其自由落下时除去水分，得到借助有机粘合剂使粉末彼此结合而成的球状成粒粉末。
因此，要保持粉末压块的形状，在球状成粒粉末中含有的有机粘合剂的量应是充分的，但在不足的情况下，也可在压粉成型之前混合适量的有机粘合剂。
在球状成粒粉末中含有的有机粘合剂或补加的有机粘合剂是用于保持粉末压块的形状的，可以使用聚乙烯醇、甲基纤维素、丙烯酸树脂等。其添加量根据陶瓷粉末的种类稍有不同，但优选相对于100质量份陶瓷粉末为0.1～1.0质量份。若有机粘合剂的添加量比该范围多，则烧成体的孔隙率变得过高，气密性变得不充分，若有机粘合剂的添加量比该范围少，则难以保持粉末压块的形状。
优选在粉末压块中还含有无机粘合剂。通过含有无机粘合剂，可以提高烧成体的强度，从而可以保持形状，可以防止随着时间推移产生形状变化，从而防止气密性变化。作为这样的无机粘合剂，可以使用氧化铝溶胶、胶体二氧化硅、硅酸钠、磷酸盐系列、金属醇盐系列等。
无机粘合剂的添加量，优选相对于100质量份陶瓷粉末为1.0～10.0质量份。若无机粘合剂的添加量比该范围多，则难以控制烧成体的孔隙率，若无机粘合剂的添加量比该范围少，则存在由于在使用中粒子的移动而使烧成体的强度降低的情况。
在形成粉末压块的情况下，优选是将压粉成型时的压力设为2MPa以上。若成型压力低于2MPa，则不仅难以保持粉末压块的形状，而且难以控制烧成体的孔隙率。
烧成温度优选是如上述那样设为600～1250℃。若烧成温度与该范围相相比过低，则气密性容易变化，若过高，则孔隙率降低，难以控制气体传感器。
另外，脱脂工序一般在比烧成工序低的温度350～500℃进行，但烧成工序的升温工序兼作脱脂工序也是可以的。
实施例
以下，通过实施例和试验例对本发明进行具体说明。
(实施例1)
图1是表示本实施例所涉及的氧气传感器的要部剖视图。该氧气传感器由检测元件1、加热器2、壳体3、圆筒状保护件4、环状密封部5、筒状铝制隔离件6和外筒7构成，该检测元件1为有底筒状的试管形状，该加热器2配设在检测元件1的内部，为棒状且为陶瓷制，该壳体3中收纳检测元件1和加热器2，该保护件4安装在壳体3的下端部，且覆盖从壳体3的下端部伸出的检测元件1的底部，该密封部5配置在检测元件1的外周表面和壳体3的内周表面之间的间隙，该外筒7固定在壳体3的上端。
密封部5填充在密封检测元件1的外周表面和壳体3的内周表面之间的间隙，从而使该间隙密闭。另外，在检测元件1的内部可通过外筒7导入大气。在金属制的保护件4中形成有贯通内外的多个贯通孔40，从而使检测元件1的底部暴露在排气中。
如图2和图3所示，检测元件1具备以稳定化的氧化锆为主成分的试管形状元件部10。就元件部10的内周表面来说，在其整个面上形成有铂制基准电极11。另外，在元件部10的底部的外表面形成有铂制测定电极12，在底部的相反侧端部的外表面形成有铂制端子连接部13。测定电极12形成覆盖底部整个表面的杯状，端子连接部13形成绕元件部10一圈的环状。而且，在元件部10的外表面形成有用于电连接测定电极12和端子连接部13的引线部14。测定电极12、端子连接部13和引线部14通过印刷铂膏来形成。
而且，在元件部10的表面形成有电极保护层15和捕集层16，该电极保护层15覆盖测定电极12和引线部14，并覆盖没有形成测定电极12和引线部14而露出的元件部10的表面，该捕集层16覆盖电极保护层15。电极保护层15由MgO·Al2O3尖晶石形成，捕集层由γ-Al2O3形成。
基准电极11和端子连接部13分别通过未图示的引出线与省略图示的电压计连接。而且，配置成使保护件4暴露在排气中，对加热器2通电，对加热器2进行加热。由此，对元件部10进行加热，使其活性化，氧离子的往来变得活跃，在暴露在排气氛围中的测定电极12和暴露在大气氛围中的基准电极11之间产生与氧气浓度差相对应的电动势。通过测定该电动势，检测出排气中的氧气浓度。
另外，在本实施例的氧气传感器中，密封部5由α-氧化铝颗粒形成。以下，将对该氧气传感器的制造方法进行说明，来代替对密封部5的结构的说明。
首先，准备作为固体成分含有0.5质量％的作为有机粘合剂的聚乙烯醇的α-氧化铝(球状成粒粉末)，通过模具挤压以2MPa的压力压粉成型，形成环状粉末压块。使该粉末压块中含浸预定量的以预定浓度溶解了硅酸钠的无机粘合剂水溶液，进行干燥，制成以固体成分计含有3质量％的硅酸钠的粉末压块50。
另一方面，通过对壳体3和保护件4敛缝来固定它们，且将检测元件1插入到其内部，从而制备出临时组装体，如图4所示，将粉末压块50配置在壳体3和检测元件1之间的空隙，而且，在粉末压块50上配置有氧化铝制的隔离件6。一边通过隔离件6对粉末压块50进行加压，一边在与粉末压块50的下部对应的薄壁部30从外周使壳体3缩径来进行敛缝，从而固定粉末压块50。此时，粉末压块50被塑性变形，与检测元件1、壳体3和隔离件6压接在一起。
以该状态将组装体加热到450℃并保持1小时，对在粉末压块50中含有的聚乙烯醇进行脱脂，再加热到600℃并保持1小时，烧成粉末压块50。通过这样做，形成如下密封部5：与检测元件1、壳体3和隔离件6压接在一起，并填充在检测元件1的外周表面和壳体3的内周表面之间的间隙。
其后，将具有凸缘部70的外筒7配置在壳体3的上部，对从壳体3的上端部突出的薄壁的筒部31进行敛缝，固定壳体3和外筒7。此时，进而将隔离件6压接在密封部5上。而且，在检测元件1的内部插入加热器2，从而得到本实施例的氧气传感器。
<实验例1>
使用在实施例1中使用了的α-氧化铝颗粒，通过模具挤压以2MPa的压力压粉成型，制作出直径18mm、高度10mm的圆柱形块。分别在600℃、750℃、800℃、1050℃、1150℃、1250℃的各温度对该块进行1小时的烧成，分别测定得到的各烧成体的细孔容积、介孔直径、孔隙率。将结果表示在表1中。
作为比较，对使用以往使用的滑石粉末(以固体成分计含有0.5质量％的作为有机粘合剂的聚乙烯醇)且以与上述同样的方式压粉成型而成的粉末压块，分别测定细孔容积、介孔直径、孔隙率。将结果表示在表1中。
[表1]
| 烧成温度(℃) | 细孔容积(ml/g) | 细孔直径(μm) | 孔隙率(％) |
| 600 | 0.27 | 0.07 | 52 |
| 750 | 0.28 | 0.08 | 52 |
| 800 | 0.27 | 0.07 | 54 |
| 1050 | 0.29 | 0.09 | 53 |
| 1150 | 0.27 | 0.09 | 50 |
| 1250 | 0.21 | 0.08 | 44 |
| 滑石粉末压块 | 0.14 | 0.20 | 40 |
根据表1，可知：氧化铝烧成体在不到1250℃的烧成中孔隙率几乎没有变化，若为1250℃，则孔隙率和细孔容积减少，局部出现烧结。而且，可知：即使在1250℃下烧成后，也显示出与以往的滑石粉末压块大致相等的孔隙率，表现出与滑石粉末压块同等的气密性。
<试验例2>
使用在实施例1中使用的α-氧化铝颗粒，通过模具挤压以30MPa的压力压粉成型，制作出3mm×4mm×10mm的四棱柱形状棒状试件。分别在600℃、750℃、850℃、950℃、1250℃的各温度对该棒状试件进行1小时的烧成，对得到的各烧成体测定从室温到800℃之间的温度区域的线膨胀量，计算出平均热膨胀系数。将结果表示在表2中。
作为比较，对使用以往使用的滑石粉末(以固体成分计含有0.5质量％的作为有机粘合剂的聚乙烯醇)且以与上述同样的方式压粉成型而成的粉末压块，同样测定线膨胀量和平均热膨胀系数。将结果示于表2中。对于滑石粉末压块，发现了在压粉成型时的加压方向和其他方向之间在热膨胀方面存在很大的差异，因此，对加压方向和垂直于加压方向的方向的两个方向进行测定。对于氧化铝烧成体，在压粉成型时的加压方向和其他方向之间没有发现在热膨胀方面存在差异。
另外，在测定中使用了热机械分析装置(“TAM8310”理学(株)制)，且在下述条件下进行测定，所述条件为：升温温度：10℃/分钟，环境：大气中，标准试料：石英玻璃，热电偶：使用R热电偶。
[表2]
根据表2，明确了：氧化铝烧成体与滑石粉末压块的加压方向的情况相比，线膨胀量大幅度变小，平均热膨胀系数也小，因此，与滑石粉末压块相比，在用于气体密封时难以产生变形，可抑制由粒子的移动所导致的气密性的劣化。另外，关于氧化铝烧成体的热膨胀，没有发现由烧成温度所导致的有意义的差异。
<试验例3>
使用以固体成分计含有0.5质量％的作为有机粘合剂的聚乙烯醇的钛酸铝颗粒代替α-氧化铝的球状成粒粉末，与试验例1同样地压粉成型，形成圆柱状块，分别在600℃、750℃、950℃、1250℃的各温度对该块进行1小时的烧成，对得到的各烧成体以与试验例1同样的方式分别测定细孔容积、介孔直径、孔隙率。将结果表示在表3中。
[表3]
| 烧成温度(℃) | 细孔容积(ml/g) | 细孔直径(μm) | 孔隙率(％) |
| 600 | 0.22 | 0.34 | 44 |
| 750 | 0.21 | 0.32 | 43 |
| 950 | 0.21 | 0.34 | 45 |
| 1250 | 0.14 | 0.59 | 31 |
| 滑石粉末压块 | 0.14 | 0.20 | 40 |
根据表3，可知：钛酸铝烧成体在不到1250℃的烧成中孔隙率几乎没有变化，若为1250℃，则孔隙率和细孔容积大幅减少，出现烧结。而且，可知：即使在1250℃下烧成后，也显示出与以往的滑石粉末压块大致相等的孔隙率，表现出与滑石粉末压块同等的气密性。
<试验例4>
使用与实施例3同样的钛酸铝颗粒，以与试验例2同样的方式压粉成型，制作出棒状试件。分别在600℃、750℃、950℃、1250℃的各温度对该棒状试件进行1小时的烧成，对得到的各烧成体以与试验2同样的方式计算出线膨胀量和平均热膨胀系数。另外，在测定线膨胀量和平均热膨胀系数时，对压粉成型的加压方向和相对于加压方向成直角的方向的两方向进行了测定，将结果表示在表4中。
[表4]
根据表4，没有发现钛酸铝烧成体的线膨胀量和平均热膨胀系数存在因压粉成型时的加压方向不同所导致的有意义的差异。而且，明确了：在加压方向和与加压方向成直角的方向的任何一方向上，钛酸铝烧成体与滑石粉末压块相比线膨胀量都小，平均热膨胀系数也小，因此，在用于气体密封时，难以产生变形，可抑制由粒子的移动所导致的气密性的劣化。
<试验例5>
使用以固体成分计含有0.5质量％的作为有机粘合剂的聚乙烯醇的堇青石颗粒(丸美陶料制)代替氧化铝颗粒，与试验例1同样地压粉成型，形成圆柱状块，分别在600℃、750℃、950℃、1250℃的各温度对该块进行1小时的烧成，对得到的各烧成体以与试验例1同样的方式分别测定细孔容积、介孔直径、孔隙率。将结果表示在表5中。
[表5]
| 烧成温度(℃) | 细孔容积(ml/g) | 细孔直径(μm) | 孔隙率(％) |
| 600 | 0.37 | 0.34 | 51 |
| 750 | 0.35 | 0.33 | 49 |
| 950 | 0.36 | 0.34 | 49 |
| 1250 | 0.33 | 0.35 | 45 |
| 滑石粉末压块 | 0.14 | 0.20 | 40 |
根据表5，可知：堇青石烧成体，在烧成温度处于不到1250℃的范围时，几乎不进行烧结。而且，即使在1250℃下烧成后，虽然可推测与以往的滑石粉末压块相比若干细孔分布处于大径侧，但也处于容许范围。而且，可知：可以通过减小粉末的粒径或提高压粉成型时的压力，进一步使细孔分布致密，因此，可表现出与滑石粉末压块同等的气密性。
<实验例6>
使用与实施例5同样的堇青石颗粒，以与试验例2同样的方式压粉成型，制作出棒状试件。分别在600℃、750℃、950℃、1250℃的各温度对该棒状试件进行1小时的烧成，对得到的各烧成体以与试验2同样的方式计算出线膨胀量和平均热膨胀系数。另外，在测定线膨胀量和平均热膨胀系数时，对压粉成型的加压方向和相对于加压方向成直角的方向进行了测定，将结果表示在表6中。
[表6]
根据表6，没有发现堇青石烧成体的线膨胀量和平均热膨胀系数存在由于压粉成型时的加压方向不同而导致的有意义的差异。而且，明确了：在加压方向和与加压方向成直角的方向的任何一方向上，堇青石烧成体与滑石粉末压块相比，线膨胀量都小，平均热膨胀系数也小，因此，在用于气体密封时，难以产生变形，可抑制由粒子的移动所导致的气密性的劣化。
<试验例7>
分别使用上述各实施例中使用了的氧化铝颗粒、钛酸铝颗粒、堇青石颗粒，以与试验例2同样的方式压粉成型，制作出棒状试件。使在各个棒状试件中含浸预定量的以预定浓度溶解了硅酸钠的无机粘合剂水溶液，进行干燥，制成含有3质量％的硅酸钠的粉末压块。
在100℃对这些粉末压块进行加热以除去了水分，之后在450℃加热1小时对有机粘合剂进行脱脂，而且，在600℃烧成1小时，制成烧成体。对各烧成体以与实施例1同样的方式分别测定细孔容积、介孔直径、孔隙率，并且以与试验2同样的方式计算出线膨胀量和平均热膨胀系数。将结果表示在表7中。另外，在表7中用括弧示出了试验例1～6的结果。
[表7]
现已清楚：即使使用无机粘合剂，只要处于本试验的添加量的范围内，任何一种物性都可被充分满足。另外，通过无机粘合剂的添加，烧成体的压缩破坏载荷与没有添加无机粘合剂的情况相比较，提高了2～5倍。
产业可利用性
本发明的气体传感器不仅是可以用于检测汽车的排气中的氧气浓度的氧气传感器，而且可用于检测各种气体的浓度。
Claims (4)
1.一种气体传感器，为具备筒状壳体、筒状检测元件和环状密封部的气体传感器，该检测元件插入配置在该壳体的内部，含有固体电解质且一端封闭，该密封部填充在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，以保持预定的通气量的方式将该间隙密封，由此限制干扰气体和被测定气体的混合；
所述气体传感器的特征在于，该密封部是由烧成体制成的，所述烧成体是通过对选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末的粉末压块进行烧成而得的。
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，所述密封部含有无机粘合剂。
3.一种气体传感器的制造方法，所述气体传感器为具备筒状壳体、筒状检测元件和环状密封部的气体传感器，该检测元件插入配置在该壳体的内部，含有固体电解质且一端封闭，该密封部填充在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，以保持预定的通气量的方式将该间隙密封，由此限制干扰气体和被测定气体的混合；
所述制造方法的特征在于，进行下述压粉工序、敛缝工序、脱脂工序和烧成工序：
压粉工序：对选自氧化铝、钛酸铝和堇青石中的球状成粒粉末进行压粉成型，从而形成含有有机粘合剂的环状粉末压块；
敛缝工序：将该粉末压块装填在该检测元件的外周表面和该壳体的内周表面之间的间隙，并从该壳体的外周表面进行敛缝，从而将该粉末压块固定在该间隙中；
脱脂工序：从固定在该间隙中的该粉末压块中除去该有机粘合剂；
烧成工序：对该脱脂工序后的该粉末压块进行烧成。
4.根据权利要求3所述的气体传感器的制造方法，其中，在所述粉末压块中还含有无机粘合剂。
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