CN102109484A - 一种氧传感器电极的电极浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氧传感器电极的电极浆料，该电极浆料含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其中，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。本发明还提供了该电极浆料的制备方法。本发明提供的电极浆料在高温下的烧结性能显著地提高，提高了电极的发热效率，缩短了氧传感器的响应时间，此外由于能够实现直接在空气气氛下进行烧结，还大大地降低了工业生产的工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
背景技术
在汽车发动机三元控制系统中，电子控制供油单元、氧传感器、三元催化是控制系统的核心。现代发动机电喷系统中，使用最多的氧传感器是检测空燃比型氧传感器，它主要是保持发动机在理想空燃比附近工作，使三元催化处于最佳工作区间。目前广泛使用的氧传感器是浓差型氧传感器，主要采用管式和片式结构，其中片式氧传感器由于响应时间短，成为广泛应用的新一代氧传感器产品。
片式氧传感器芯片的制备过程中，由于氧化锆陶瓷的烧结温度很高，在1400℃以上，在此温度下现有的电极浆料的性能并不能达到要求，在共烧结后，得到的氧传感器芯片的导电性的稳定性较低，发热效率不佳，影响了氧传感器的响应时间。
如CN101168472A公开了一种无铅铂电极浆料及其制备方法，其中，该电极浆料含有无铅玻璃粘结剂(无机粘结剂)、有机粘结剂、金属氧化物和铂金属粉末。该电极浆料同样存在上述缺点，即导致制得的电极的发热效率不佳，从而影响了最终的氧传感器电极的响应时间。
因此，开发一种新的氧传感器电极的电极浆料成为迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有的氧传感器电极的电极浆料性能达不到要求从而导致影响制得的电极的发热效率的缺点，提供一种能够使制得的电极具有较高的发热效率的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
本发明提供了一种氧传感器电极浆料，该电极浆料含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其中，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。
本发明还提供了电极浆料的制备方法，其中，该方法包括将一种原料混合物混合均匀，之后进行研磨，所述原料混合物含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其中，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。
本发明提供的电极浆料在高温下的烧结性能显著地提高，从而提高了制得的电极的发热效率，缩短了氧传感器的响应时间，另一方面由于能够实现直接在空气气氛下进行烧结，在保证制得的电极具有较高的发热效率的同时，还大大地降低了工业生产的工艺要求，提高了生产效率并降低了生产成本。
具体实施方式
本发明一种氧传感器电极浆料，该电极浆料含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其中，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，所述无机粘结剂中的各组分的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％；进一步优选为，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为15-35重量％，三氧化二硼的含量为20-50重量％，二氧化硅的含量为10-30重量％，三氧化二铝的含量为10-15重量％，氧化锆的含量为10-30重量％。
所述无机粘结剂的平均粒径可以在一定范围内改变，优选情况下，所述无机粘结剂的平均粒径小于10μm。
本发明的发明人对氧传感器电极的电极浆料进行深入的研究，发现使用上述组成的无机粘结剂能够改善无机粘合剂的高温流动性和致密性，从而能够使制得的氧传感器电极的发热效率显著提高，从而缩短响应时间，并且能够实现在空气气氛下进行烧结，在保证制得的氧传感器的响应时间的同时，还大大地降低了工业生产的工艺要求，提高了生产效率并降低了生产成本。
优选情况下，所述无机粘结剂还可以含有添加剂，该添加剂选自氧化钠、氧化钙和氧化锌中的一种或几种，所述添加剂的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述无机粘结剂的总重量为基准，所述添加剂的含量为1-10重量％。当所述无机粘结剂中含有添加剂时，能够进一步改善无机粘合剂的高温玻化性能和致密性，以进一步地提高制得的电极的发热效率。
本发明中，所述电极浆料中各组分的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的含量为5-30重量份，所述有机粘结剂的含量为20-50重量份。进一步优选为，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的含量为10-25重量份，所述有机粘结剂的含量为30-45重量份。
根据本发明，所述电极浆料还可以含有稀土金属氧化物粉末，本发明的发明人发现，当所述电极浆料中含有稀土金属氧化物粉末时，能够使所述电极浆料的性能得到更好的改善，所述稀土金属氧化物粉末可以为氧化铈粉末和/或氧化镧粉末，所述稀土金属氧化物粉末的平均粒子直径可以在较大范围内改变，优选为0.1-5μm。所述稀土金属氧化物粉末的含量可以在一定范围内改变，优选情况下，相对于100重量份的铂金属粉末，所述稀土金属氧化物粉末的含量为1-5重量份。
更优选的情况下，所述电极浆料还可以含有氧化铟，氧化铟的加入可以降低铂金属相高温下的收缩团聚，能够在一定程度上提高得到的氧传感器电极的性能，使发热效率更加理想。所述氧化铟的含量可以在一定范围内改变，优选为，相对于100重量份的铂金属粉末，氧化铟的含量为0.1-2重量份。
本发明中，所述有机粘结剂的组成可以在很大范围内改变，优选情况下，所述有机粘结剂含有有机树脂和有机溶剂，以所述有机粘结剂的总重量为基准，其中，有机树脂的含量为10-40重量％，有机溶剂的含量为60-90重量％。所述有机树脂可以为乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛和硝基纤维素中的一种或几种；所述有机溶剂可以为松油醇、蓖麻油、环己酮、松节油和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种。
本发明中，所述铂金属粉末的平均粒子直径为本领域技术人员所公知，但优选情况下，所述铂金属粉末的平均粒子直径为0.1-1μm。
本发明还提供了所述电极浆料的制备方法，其中，该方法包括将一种原料混合物混合均匀，之后进行研磨，所述原料混合物含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其中，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，所述无机粘结剂中的各组分的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。进一步优选为，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为15-35重量％，三氧化二硼的含量为20-50重量％，二氧化硅的含量为10-30重量％，三氧化二铝的含量为10-15重量％，氧化锆的含量为10-30重量％。
所述无机粘结剂的制备方法没有特别的限制，例如可以通过将上述组成的三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆混合均匀并研磨，研磨后将物料加热至1000-1450℃，并在该温度下保温30-90分钟，将熔化的物料淬火并研磨过筛，使得到无机粘结剂的平均粒径小于10μm。
优选情况下，所述无机粘结剂还可以含有添加剂，该添加剂选自氧化钠、氧化钙和氧化锌中的一种或几种，所述添加剂的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述无机粘结剂的总重量为基准，所述添加剂的含量为1-10重量％。当所述无机粘结剂中含有添加剂时，能够进一步改善无机粘合剂的高温玻化性能和致密性，以进一步地提高制得的电极的发热效率。
本发明中，所述原料混合物中各组分的用量可以在一定范围内改变，优选情况下，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的用量为5-30重量份，所述有机粘结剂的用量为20-50重量份。进一步优选为，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的用量为10-25重量份，所述有机粘结剂的用量为30-45重量份。
根据本发明，所述原料混合物还可以含有稀土金属氧化物粉末，本发明的发明人意外地发现，当含有稀土金属氧化物粉末时，能够使所述电极浆料的性能得到更好的改善，所述稀土金属氧化物粉末可以为氧化铈粉末和/或氧化镧粉末，所述稀土金属氧化物粉末的平均粒子直径可以在很大范围内改变，优选为0.1-5μm。所述稀土金属氧化物粉末的用量可以在很大范围内改变，优选情况下，相对于100重量份的铂金属粉末，所述稀土金属氧化物粉末的用量为1-5重量份。
更优选的情况下，所述原料混合物还可以含有氧化铟，氧化铟的加入可以降低铂金属相在高温下的收缩团聚，能够进一步地提高得到的氧传感器电极的性能，使发热效率更加理想。氧化铟的用量可以在很大范围内改变，优选为，相对于100重量份的铂金属粉末，氧化铟的用量为0.1-2重量份。
本发明中，所述有机粘结剂的组成可以在很大范围内改变，优选情况下，所述有机粘结剂含有有机树脂和有机溶剂，以所述有机粘结剂的总重量为基准，其中，有机树脂的含量为10-40重量％，有机溶剂的含量为60-90重量％。所述有机树脂可以为乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛和硝基纤维素中的一种或几种；所述有机溶剂可以为松油醇、蓖麻油、环己酮、松节油和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种。
本发明中，所述铂金属粉末的平均粒子直径为本领域技术人员所公知，但优选情况下，所述铂金属粉末的平均粒子直径为0.1-1μm。
根据本发明，在对混合均匀的原料混合物进行研磨的条件没有特别的限制，优选情况下，所述研磨的条件使得到的电极浆料的细度为小于10μm，使所述电极浆料的粘度为120-250Pa.S。术语“细度”是按照GB/T17473.2-2008标准检测的。
下面将通过实施例对本发明进行进一步具体描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：10重量份的三氧化钼、70重量份的三氧化二硼、5重量份的二氧化硅、5重量份的三氧化二铝和10重量份的氧化锆；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1100℃，在该温度保持30分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将15重量份的聚乙烯醇缩丁醛、30重量份的松油醇和55重量份的蓖麻油搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.2μm)加入到8重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂和22重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂，并混合均匀得到电极浆料A1。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A1的细度为8μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为120Pa.S。
对比例1
根据与实施例1相同的方法制备参比电极浆料CA1，不同在于，用CN101168472A中实施例2中制备的具有以下组成的无机粘结剂替换实施例1中所用的无机粘结剂：5重量份的二氧化硅、15重量份的三氧化二硼、50重量份的三氧化二铋、1重量份的三氧化二铝、8重量份的氧化锌、5重量份的氧化钙、1重量份的氧化锆和5重量份的氧化钛。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料CA1的细度为12μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为150Pa.S。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：50重量份的三氧化钼、10重量份的三氧化二硼、10重量份的二氧化硅、20重量份的三氧化二铝和10重量份的氧化锆；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持40分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将35重量份的乙基纤维素和65重量份的蓖麻油搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.8μm)加入到28重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂和48重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂，并混合均匀得到电极浆料A2。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A2的细度为9μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为220Pa.S。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：15重量份的三氧化钼、30重量份的三氧化二硼、20重量份的二氧化硅、15重量份的三氧化二铝和20重量份的氧化锆；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1200℃，在该温度保持60分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将15重量份的聚乙烯醇缩丁醛、10重量份的硝基纤维素和35重量份的蓖麻油、40重量份的松节油搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.5μm)加入到20重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂和40重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂，并混合均匀得到电极浆料A3。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A3的细度为8μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为200Pa.S。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：20重量份的三氧化钼、20重量份的三氧化二硼、25重量份的二氧化硅、15重量份的三氧化二铝、10重量份的氧化锆和10重量份的氧化锌；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持50分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将15重量份的聚乙烯醇缩丁醛、20重量份的硝基纤维素和30重量份的环己酮、35重量份的邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.6μm)加入到25重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂和35重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂，并混合均匀得到电极浆料A4。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A4的细度为8μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为150Pa.S。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：28重量份的三氧化钼、25重量份的三氧化二硼、10重量份的二氧化硅、10重量份的三氧化二铝、25重量份的氧化锆和2重量份的氧化钙；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持70分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将25重量份的硝基纤维素和75重量份的环己酮搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.7μm)加入到20重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂、40重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂和1.5重量份的氧化铟中，并混合均匀得到电极浆料A5。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A5的细度为9μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为170Pa.S。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：28重量份的三氧化钼、25重量份的三氧化二硼、10重量份的二氧化硅、10重量份的三氧化二铝、25重量份的氧化锆和2重量份的氧化钙；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持70分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将25重量份的硝基纤维素和75重量份的环己酮搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.7μm)加入到20重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂、40重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂和0.4重量份的氧化铟中，并混合均匀得到电极浆料A6。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A6的细度为8μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为140Pa.S。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：28重量份的三氧化钼、25重量份的三氧化二硼、10重量份的二氧化硅、10重量份的三氧化二铝、25重量份的氧化锆和2重量份的氧化钙；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持70分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将25重量份的硝基纤维素和75重量份的环己酮搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.7μm)加入到20重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂、40重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂、0.4重量份的氧化铟和2重量份的氧化铈粉末(平均粒子直径为0.5μm)中，并混合均匀得到电极浆料A7。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A7的细度为9μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为130Pa.S。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料及其制备方法。
(1)将平均粒子直径小于5μm的下述颗粒粉末加入到行星式球磨机中，在400rpm的转速下球磨20小时：28重量份的三氧化钼、25重量份的三氧化二硼、10重量份的二氧化硅、10重量份的三氧化二铝、25重量份的氧化锆和2重量份的氧化钙；之后用400目滤布过滤，将经过滤布的浆料置于烘箱内于80℃烘干；将烘干后的粉末置于铂金坩埚中，空气气氛下加热至1300℃，在该温度保持70分钟，将熔化的混合料取出淬火并球磨，400rpm的转速下球磨8小时，过400目筛，得到的粉末留存待用。
(2)将25重量份的硝基纤维素和75重量份的环己酮搅拌均匀，并加热直至完全溶解，使用400目的滤布过滤，待用。
(3)将100重量份铂金属粉末(平均粒子直径为0.7μm)加入到20重量份的步骤(1)制得的无机粘结剂、40重量份的步骤(2)制得的有机粘结剂、0.4重量份的氧化铟和4重量份的氧化镧粉末(平均粒子直径为1.0μm)中，并混合均匀得到电极浆料A8。
使用刮板细度计(型号BYK A-1509，博达精密仪器有限公司)按照GB/T17473.2-2008标准，检测电极浆料A8的细度为10μm，使用旋转粘度计测量(型号为NDJ-1，厂家为上海精晖仪器设备有限公司)检测电极浆料的粘度为1350Pa.S。
实施例9-16
分别使用实施例1-8中制得的电极浆料A1-A8制备氧传感器电极D1-D8，制备过程中除了使用不同的电极浆料以外，其他条件均相同。具体步骤如下：
通过流延成型得到氧化锆陶瓷生坯，尺寸100×10×1.5mm，将制备好的电极浆料丝网印刷到氧化锆陶瓷生坯上，网版(昆山优印丝网移印机械器材厂，325#)，印刷层厚度为10μm，，每片生坯涂覆浆料0.15g，将丝网印刷好的生坯放入烘箱，80℃烘干20分钟，之后在空气气氛下于1500℃下烧结120分钟。
对比例2
根据与实施例9-16中的方法相同的方法，制备参比氧传感器电极CD1，不同在于使用的电极浆料为对比例1中制得的参比电极浆料CA1。
实施例17-24
通过以下方法分别检测实施例9-16中制得的氧传感器电极D1-D8的发热效率：
在恒温恒湿环境(温度25℃，湿度60％)下，将12V恒压源(青岛扬中电子有限公司，CS164函数信号发生器)的正负极夹头夹住样品(长方形)的对角位置，夹头控制在样品边角2×2mm区域内；将万用表(上海群威电子科技有限公司，Fluke F572)打到温度测量档，使热电偶测试探头接触长方形涂层的对称中心处，并固定；用玻璃烧杯将样品罩住，打开12V恒压源通电加热，分别记录通电后60秒和90秒时，万用表的温度数据，结果如表1所示。
对比例3
根据与实施例17-24相同的方法检测对比例2中制得的参比氧传感器电极CD1的发热效率，结果如表1所示。
表1
| 编号/温度 | 60秒时温度T(℃) | 90秒时温度T(℃) |
| D1 | 120.7 | 160.2 |
| D2 | 113.5 | 144.1 |
| D3 | 129.9 | 178.6 |
| D4 | 131.3 | 166.5 |
| D5 | 139.4 | 181.7 |
| D6 | 150.2 | 196.6 |
| D7 | 166.7 | 187.9 |
| D8 | 150.6 | 200.5 |
| CD1 | 97.5 | 128.2 |
从上表1可以看出，与使用对比例1制得的参比电极浆料CA1制得的参比氧传感器电极CD1相比，使用本发明实施例1-8制得的电极浆料A1-A8制得的氧传感器电极D1-D8在通电后60秒时和90秒时的温度显著提高，说明本发明提供的氧传感器电极的电极浆料能够显著地提高制得的氧传感器电极的发热效率；并且与氧传感器电极D1和D2相比，氧传感器电极D3-D8在通电后60秒时和90秒时的温度更高，说明电极浆料中无机粘结剂的各组分的含量在优选范围时，氧传感器电极的电极浆料的性能更佳。
此外，与氧传感器电极D1-D4相比，氧传感器电极D5-D8在通电后60秒时和90秒时的温度更高，这说明氧化铟的加入更进一步地提高了得到的氧传感器电极的电极浆料的性能，从而使得到的电极的发热效率更佳。并且还可以看出，稀土金属氧化物的加入能够使得到的氧传感器电极的电极浆料的性能更好，更进一步地提高得到的电极的发热效率，从而使最终的氧传感器的响应时间更加理想。
此外由于本发明提供的氧传感器电极的电极浆料能够实现直接在空气气氛下进行烧结，还大大地降低了工业生产的工艺要求，提高了生产效率并降低了生产成本。
Claims (11)
1.一种氧传感器电极的电极浆料，该电极浆料含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其特征在于，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。
2.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为15-35重量％，三氧化二硼的含量为20-50重量％，二氧化硅的含量为10-30重量％，三氧化二铝的含量为10-15重量％，氧化锆的含量为10-30重量％。
3.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其中，所述无机粘结剂还含有添加剂，该添加剂选自氧化钠、氧化钙和氧化锌中的一种或几种，以所述无机粘结剂的总重量为基准，所述添加剂的含量为1-10重量％。
4.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的含量为5-30重量份，所述有机粘结剂的含量为20-50重量份。
5.根据权利要求4所述的电极浆料，其中，相对于100重量份的铂金属粉末，所述无机粘结剂的含量为10-25重量份，所述有机粘结剂的含量为30-45重量份。
6.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，该电极浆料还含有稀土金属氧化物粉末，该稀土金属氧化物粉末为氧化铈粉末和/或氧化镧粉末，并且所述稀土金属氧化物粉末的平均粒子直径为0.1-5μm。
7.根据权利要求6所述的电极浆料，其中，相对于100重量份的铂金属粉末，所述稀土金属氧化物粉末的含量为1-5重量份。
8.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，该电极浆料还含有氧化铟，其中，相对于100重量份的铂金属粉末，氧化铟的含量为0.1-2重量份。
9.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，所述有机粘结剂含有有机树脂和有机溶剂，所述有机树脂为乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛和硝基纤维素中的一种或几种；所述有机溶剂为松油醇、蓖麻油、环己酮、松节油和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种，并且以所述有机粘结剂的总重量为基准，其中，有机树脂的含量为10-40重量％，有机溶剂的含量为60-90重量％。
10.根据权利要求1所述的电极浆料，其中，所述铂金属粉末的平均粒子直径为0.1-1μm。
11.权利要求1所述的电极浆料的制备方法，其中，该方法包括将一种原料混合物混合均匀，之后进行研磨，所述原料混合物含有无机粘结剂、有机粘结剂和铂金属粉末，其特征在于，所述无机粘结剂含有三氧化钼、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝和氧化锆，其中，以所述无机粘结剂的总重量为基准，三氧化钼的含量为10-50重量％，三氧化二硼的含量为10-70重量％，二氧化硅的含量为5-40重量％，三氧化二铝的含量为5-20重量％，氧化锆的含量为5-40重量％。
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