DE102008043335A1 - sensor element - Google Patents

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DE102008043335A1
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Withdrawn
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DE200810043335
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German (de)
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Juergen Reiss
Heiner Scheer
Frank Buse
Petra Kuschel
Juergen Farmington Hills Sindel
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Keramisches Sensorelement, insbesondere zum Nachweis einer physikalischen Eigenschaft eines Abgases eines Verbrennungsmotors, mit einer Deckschicht (105), die zumindest bereichsweise eine Außenfläche des Sensorelements (1) bildet. Ein von der Deckschicht (105) bedeckter Bereich (104) des Sensorelements (1) weist zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von nicht weniger als 5 µm auf.Ceramic sensor element, in particular for the detection of a physical property of an exhaust gas of an internal combustion engine, with a cover layer (105), which at least partially forms an outer surface of the sensor element (1). A region (104) of the sensor element (1) covered by the cover layer (105) has, at least in regions, an average roughness depth Rz of not less than 5 μm.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Sensorelement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The The invention is based on a sensor element according to the preamble of the independent claim.

Ein derartiges Sensorelement ist beispielsweise aus der DE 44 37 507 C1 bekannt, besitzt eine sogenannte Fingerbauform und wird durch ein einseitig geschlossenes Rohr gebildet. Das Sensorelement besitzt einen keramischen Grundkörper, der von einem Festelektrolyten gebildet wird. Auf der Außenseite des keramischen Grundkörpers ist eine Elektrode angeordnet, die eine poröse Deckschicht aufweist, die einerseits für Gase durchlässig ist und andererseits die Elektrode schützt. Die Schutzwirkung der porösen Deckschicht besteht darin, zu verhindern, dass sich die Temperatur des Sensorelements, zum Beispiel bei Einwirkung eines von außen anströmenden Schwallwassers oder beim Starten eines heißen Motors, sprunghaft ändert, wodurch starke mechanische Spannungen im Sensorelement auftreten, die durch einen Temperaturschock zur Beschädigung des Sensorelements führen.Such a sensor element is for example from the DE 44 37 507 C1 known, has a so-called finger shape and is formed by a unilaterally closed tube. The sensor element has a ceramic base body, which is formed by a solid electrolyte. On the outside of the ceramic base body, an electrode is arranged, which has a porous cover layer, which is permeable to gases on the one hand and on the other hand protects the electrode. The protective effect of the porous cover layer is to prevent the temperature of the sensor element from changing abruptly, for example when an externally flowing splash water or when starting a hot engine, whereby strong mechanical stresses occur in the sensor element caused by a temperature shock Damage the sensor element.

Dadurch, dass die poröse Deckschicht das Sensorelement thermisch isoliert, ändert sich die Temperatur des Sensorelements auch bei sprunghafter Änderung der Umgebungstemperatur nur langsam und ein Temperaturschock des Sensorelements wird vermieden. Die poröse Deckschicht selbst ist, zum Beispiel aufgrund ihrer Porosität, weitgehend unempfindlich gegenüber der Einwirkung hoher Temperaturgradienten.Thereby, that the porous cover layer thermally the sensor element isolated, the temperature of the sensor element changes even with sudden changes in the ambient temperature only slowly and a temperature shock of the sensor element is avoided. The porous cover layer itself is, for example, due their porosity, largely insensitive to the action of high temperature gradients.

Nachteilig an derartigen porösen Deckschichten ist, dass es bei Temperatursprüngen, unter Einwirkung von Medien und/oder bei mechanischer Erschütterung zu einer Ablösung der porösen Deckschicht von der Außenfläche des Sensorelements kommt, wodurch die Schutzwirkung der porösen Deckschicht entfällt und sich somit die Lebensdauer des Sensorelements verkürzt.adversely on such porous cover layers is that it is at temperature jumps, under the influence of media and / or mechanical shock to a detachment of the porous cover layer of the outer surface of the sensor element comes, thereby the protective effect of the porous cover layer is eliminated and thus shorten the life of the sensor element.

Zur Ablösung der Deckschicht von der Außenfläche des Sensorelements kann es Insbesondere dann, wenn im Bereich zwischen der Deckschicht und dem Sensorelement Feuchtigkeit eingelagert ist und das Sensorelement rasch aufgeheizt wird und es zu einer Verdampfung der Feuchtigkeit und zum Aufbau eines Drucks kommt, ist eine Ablösung der Deckschicht vom Sensorelement nicht auszuschließen.to Detachment of the cover layer from the outer surface of the sensor element may, in particular, when in the area between the cover layer and the sensor element moisture is incorporated and the sensor element is heated rapidly and it leads to evaporation moisture and build up a pressure is a detachment the cover layer of the sensor element can not be excluded.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Sensorelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Ablösung der Deckschicht von der Außenfläche des Sensorelements auch bei Temperatursprüngen, unter Einwirkung von Medien und/oder bei mechanischer Erschütterung vermieden wird und somit eine hohe Lebensdauer des Sensorelements gewährleistet ist.The Sensor element according to the invention with the characterizing Features of the independent claim has in contrast the advantage that a detachment of the top layer of the Outer surface of the sensor element even with temperature jumps, under the influence of media and / or mechanical shock is avoided and thus a long life of the sensor element is guaranteed.

Insbesondere ist durch die Erfindung sichergestellt, dass es auch bei in das Sensorelement eingedrungener Feuchtigkeit und bei raschem Aufheizen des Sensorelements nicht zu einer Ablösung der Deckschicht kommt.Especially is ensured by the invention that it is also in the Sensor element penetrated moisture and rapid heating of the sensor element does not lead to a detachment of the cover layer comes.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der von der Deckschicht bedeckte Bereich des Sensorelements eine hohe Oberflächen-Rauigkeit aufweist, sodass sich einerseits die für die Anhaftung der Deckschicht wirksame Oberfläche vergrößert und es andererseits zu Verzahnungen zwischen der Deckschicht und dem durch die Deckschicht bedeckten Bereich kommt. Hierdurch verbessert sich die Anhaftung der Deckschicht an die Außenfläche des Sensorelements.According to the invention provided that the area covered by the cover layer of the sensor element has a high surface roughness, so on the one hand the surface effective for the adhesion of the cover layer enlarged and on the other hand to gearing between the cover layer and the area covered by the cover layer comes. As a result, the adhesion of the cover layer improves the outer surface of the sensor element.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Sensorelements möglich.By those listed in the dependent claims Measures are advantageous developments of the im independent claim specified sensor element possible.

Vorteilhafterweise liegt die gemittelte Rautiefe Rz des von der Deckschicht bedeckten Bereichs des Sensorelements im Bereich zwischen Rz = 5 μm und Rz = 50 μm, wobei der Bereich zwischen Rz = 10 μm und Rz = 25 μm, insbesondere zwischen Rz = 15 μm und Rz = 20 μm, besonders vorteilhaft ist.advantageously, is the average roughness Rz of the covered by the cover layer Range of the sensor element in the range between Rz = 5 microns and Rz = 50 μm, the range between Rz = 10 μm and Rz = 25 μm, in particular between Rz = 15 μm and Rz = 20 microns, is particularly advantageous.

Das Material in dem von der Deckschicht bedeckten Bereich des Sensorelements kann Poren aufweisen oder eine körnige Struktur aufweisen. In beiden Fällen kommt es zu einer Verzahnung der Deckschicht mit dem durch sie bedeckten Bereich des Sensorelements. Auch eine Kombination von Poren und Körnern oder dreidimensionale, insbesondere regelmäßige und/oder hinterschnittene, Strukturen in der Außenfläche des Sensorelements sind möglich.The Material in the area covered by the cover layer region of the sensor element may have pores or have a granular structure. In both cases, there is a toothing of the top layer with the area of the sensor element covered by it. Also one Combination of pores and grains or three-dimensional, especially regular and / or undercut, Structures in the outer surface of the sensor element are possible.

Weist der von der Deckschicht bedeckte Bereich des Sensorelements Poren auf, so können diese vorteilhafterweise kostengünstig durch ein Strahlverfahren, beispielsweise Sandstrahlen oder mittels Laser, eingebracht werden.has the area covered by the cover layer of the sensor element pores on, so they can advantageously cost by a blasting process, for example sandblasting or by laser, be introduced.

Es ist vorteilhaft möglich, dass die Deckschicht zumindest bereichsweise auf einer Haftschicht angeordnet ist, deren der Deckschicht zugewandte Oberfläche zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz im Bereich zwischen Rz = 5 μm und Rz = 50 μm, insbesondere zwischen Rz = 10 μm und Rz = 25 μm, insbesondere zwischen Rz = 15 μm und Rz = 20 μm, aufweist.It is advantageously possible for the cover layer to be arranged at least in regions on an adhesive layer whose surface facing the cover layer has an average roughness Rz at least in regions in the range between Rz = 5 μm and Rz = 50 μm, in particular between Rz = 10 μm and Rz = 25 μm, in particular between Rz = 15 μm and Rz = 20 μm.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Haftschicht und die Deckschicht oder die Haftschicht und eine weitere Schicht, auf der die Haftschicht zumindest bereichsweise angeordnet ist, überwiegend aus einem überwiegend gleichen Material, insbesondere aus einem gleichen Material, bestehen. Aufgrund der chemischen Affinität verbessert sich in diesem Fall der Zusammenhalt des Schichtverbundes.Further it is advantageous that the adhesive layer and the cover layer or the adhesive layer and another layer on which the adhesive layer is arranged at least partially, mainly from a predominantly same material, in particular one same material, exist. Due to the chemical affinity In this case, the cohesion of the layer composite improves.

Mit zwei überwiegend gleichen Materialien sind solche Materialien gemeint, deren anteilige Zusammensetzungen durch Austausch von Anteilen ineinander überführt werden können, wobei der Anteil der ausgetauschten Anteile jeweils nicht mehr als 50 Gewichtsprozent, insbesondere nicht mehr als 10 Gewichtsprozent, der anteiligen Zusammensetzungen beträgt.With two predominantly same materials are such materials meant, their proportionate compositions by exchange of shares can be converted into each other, where the proportion of exchanged shares is not more than 50% by weight, in particular not more than 10% by weight of the proportionate compositions is.

Mit zwei gleichen Materialien sind solche Materialien gemeint, deren anteilige Zusammensetzungen durch Austausch von Anteilen ineinander überführt werden können, wobei der Anteil der ausgetauschten Anteile jeweils nicht mehr als 1 Gewichtsprozent, insbesondere nicht mehr als 0,2 Gewichtsprozent, der anteiligen Zusammensetzungen beträgt.With two identical materials are meant those materials whose proportionate compositions by exchange of proportions into each other the proportion of shares exchanged in each case not more than 1 percent by weight, in particular not more as 0.2 weight percent, of the proportionate compositions.

Besonders vorteilhafte Bestandteile der Materialien der Deckschicht, der Haftschicht sowie der weiteren Schicht sind: Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesium-Aluminiumoxid, Cordierit und/oder Magnesium-Siliziumoxid.Especially advantageous constituents of the materials of the cover layer, the adhesive layer and the further layer are: alumina, zirconia, magnesium-alumina, Cordierite and / or magnesium-silicon oxide.

Es ist zur Wahrung einer hohen Dynamik des Sensorelements vorteilhaft, die Dicke der Haftschicht nur geringfügig höher zu wählen als die gemittelte Rautiefe Rz ihrer der Deckschicht zugewandten Oberfläche, zum Beispiel um bis zu 75%, bevorzugt um bis zu 50%, höher. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Haftschicht 5 μm–50 μm, besonders bevorzugt 7 μm–16 μm.It is advantageous for maintaining high dynamics of the sensor element, the thickness of the adhesive layer only slightly higher to choose as the average roughness Rz of their topcoat facing surface, for example by up to 75%, preferably around up to 50%, higher. Preferably, the thickness is the adhesive layer 5 microns-50 microns, especially preferably 7 μm-16 μm.

Ebenfalls vorteilhaft zur Wahrung einer hohen Dynamik des Sensorelements und vorteilhaft für eine besonders starke Anhaftung der Deckschicht an die Außenfläche des Sensorelements weist die Haftschicht eine offene Porosität auf, insbesondere mit einem Porenanteil im Bereich zwischen 5 Vol-% und 60 Vol-%, bevorzugt im Bereich von 20 Vol% und 50 Vol-%, insbesondere 35 Vol-% bis 45 Vol-%.Also advantageous for maintaining a high dynamics of the sensor element and advantageous for a particularly strong adhesion of the cover layer to the outer surface of the sensor element has the Adhesive layer on an open porosity, in particular with a Pore content in the range between 5% by volume and 60% by volume, preferably in the range of 20 vol% and 50 vol%, especially 35 vol% to 45 % By volume.

Vorteilhafterweise besonders zuverlässig wird die Anhaftung der Deckschicht verbessert, wenn die Deckschicht zu mehr als 50% der Fläche, insbesondere zu mehr als 95% der Fläche, der Deckschicht auf der Haftschicht angeordnet ist.advantageously, the adhesion of the cover layer becomes particularly reliable improves when the topcoat exceeds 50% of the area, in particular to more than 95% of the surface, the top layer is arranged on the adhesive layer.

Die Rz-Werte (gemittelte Rautiefe) beziehen sich im Rahmen dieser Anmeldung auf Rauigkeitswerte, die in Übereinstimmung mit gültigen Normen, zum Beispiel der DIN EN ISO 1302 , oder zumindest in Anlehnung an diese, insbesondere taktil oder durch ein optisches Verfahren, gemessen werden.The Rz values (average roughness depth) in the context of this application refer to roughness values which are in accordance with valid standards, for example the DIN EN ISO 1302 , or at least be modeled on them, in particular tactile or by an optical method.

Ein Temperaturschock des Sensorelements wird vorteilhafterweise besonders zuverlässig vermieden, wenn der einem Abgas auszusetzende Teil der Außenfläche des Sensorelements zu mehr als 90%, insbesondere zu mehr als 95%, einschließlich der Seitenkanten und der Stirnflächen von planaren Sensorelementen, mit der Deckschicht bedeckt ist.One Thermal shock of the sensor element is advantageously particularly reliably avoided when the auszusetzende an exhaust Part of the outer surface of the sensor element to more than 90%, in particular more than 95%, including Side edges and the faces of planar sensor elements, covered with the cover layer.

Vorteilhaft wird die poröse Deckschicht durch einen thermischen Spritzprozess, insbesondere durch Plasmaspritzen, aufgebracht. Damit ist es möglich, die gesamte Außenfläche des Sensorelements, beispielsweise auch die Seitenkanten von planaren Sensorelementen oder die Stirnfläche von rohrförmigen Sensorelementen, zu beschichten.Advantageous the porous cover layer is produced by a thermal spraying process, in particular by plasma spraying applied. This makes it possible the entire outer surface of the sensor element, for example also the side edges of planar sensor elements or the end face of tubular sensor elements to be coated.

Vorteilhafterweise lässt sich eine gute Anhaftung der porösen Deckschicht an die Außenfläche des Sensorelements erreichen, wenn die mittlere Größe der durch das Spritzverfahren auf die Außenfläche des Sensorelements aufgebrachten Partikel im Bereich der gemittelten Rautiefe Rz der Außenfläche des Sensorelements liegt, das heißt, dass der größere dieser beiden Werte höchstens das dreifache, insbesondere höchstens das doppelte des kleineren dieser beiden Werte beträgt.advantageously, a good adhesion of the porous cover layer can be achieved reach to the outer surface of the sensor element, if the average size of the spray process applied to the outer surface of the sensor element Particles in the range of the average roughness depth Rz of the outer surface of the sensor element is located, that is, the larger of these two values at most threefold, in particular at most twice the smaller of these two values is.

Es ist vorteilhaft, während der Herstellung des Sensorelements die Haftschicht in Form einer Paste, beispielsweise durch einen Siebdruckprozess und/oder vor einem Sinter- oder Postfiringprozess aufzubringen, da dies in einem Fertigungsnutzen möglich ist.It is advantageous during the manufacture of the sensor element the adhesive layer in the form of a paste, for example by a Screen printing process and / or prior to a sintering or postfiring process, because this is possible in a manufacturing benefit.

Wird die Paste in einem Tauchprozess aufgebracht, ergibt sich der Vorteil, dass sämtliche Außenflächen des Sensorelements, einschließlich der Seitenkanten von planaren Sensorelementen und der Stirnfläche von rohrförmigen Sensorelementen, in einem Schritt beschichtet werden können. Wird die Haftschicht zudem in einem Tauchprozess auf eine bereits gesinterte Keramik aufgebracht, ergibt sich der weitere Vorteil, dass auf einen technisch aufwendigen Cosinterprozess verzichtet werden kann.Becomes applied the paste in a dipping process, there is the advantage that all outer surfaces of the sensor element, including the side edges of planar sensor elements and the end face of tubular sensor elements, in one step can be coated. Will the adhesive layer also in a dipping process on an already sintered ceramic Applied, there is the further advantage that a technical elaborate cosinter process can be dispensed with.

Zur Ausbildung der gewünschten Porosität beziehungsweise der gewünschten Körnigkeit der Haftschicht ist es vorteilhaft, dass die nach dem Sinter- oder dem Postfiringprozess die Haftschicht bildende Paste Porenbildner und/oder eine körnige Substanz enthält. Hierbei kommen an sich bekannte Porenbildner und/oder körnige Substanzen zum Einsatz.to Training the desired porosity or the desired granularity of the adhesive layer is It is advantageous that after the sintering or Postfiringprozess the adhesive layer-forming paste pore former and / or a granular substance contains. Here are known per se pore formers and / or granular substances are used.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the figures of the drawing and explained in more detail in the following description.

1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sensorelement gemäß der Linie I-I in 2, 2 zeigt einen Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel gemäß der Linie II-II in 1. Die 3 stellt eine Ausschnittsvergrößerung des in 2 gekennzeichneten Teils dar. 1 shows as a first embodiment of the invention, a longitudinal section through an inventive sensor element according to the line II in 2 . 2 shows a section through the first embodiment according to the line II-II in 1 , The 3 represents an enlarged detail of the in 2 marked part dar.

4 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sensorelement gemäß der Linie VI-VI in 5, 5 zeigt einen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der Linie V-V in 4. Die 6 stellt eine Ausschnittsvergrößerung des in 2 gekennzeichneten Teils dar. 4 shows as a second embodiment of the invention, a longitudinal section through an inventive sensor element according to the line VI-VI in 5 . 5 shows a section through the second embodiment according to the line VV in 4 , The 6 represents an enlarged detail of the in 2 marked part dar.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1, 2 und 3 zeigen als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein planares, schichtförmig aufgebautes Sensorelement 1, das dem Nachweis des Sauerstoffanteils in einem Abgas einer Brennkraftmaschine dient. In 1 dargestellt ist der die Messelemente enthaltende Abschnitt des Sensorelements 1. Der nicht dargestellte Abschnitt des Sensorelements 1 enthält den Zuleitungsbereich und den Kontaktierungsbereich, deren Aufbau dem Fachmann bekannt ist. 1 . 2 and 3 show as a first embodiment of the invention, a planar, layered sensor element 1 , which serves to detect the oxygen content in an exhaust gas of an internal combustion engine. In 1 shown is the portion of the sensor element containing the measuring elements 1 , The not shown portion of the sensor element 1 contains the supply area and the contacting area, the structure of which is known to the person skilled in the art.

Das Sensorelement 1 weist eine erste, eine zweite und eine dritte Festelektrolytschicht 21, 22, 23 auf. In das Sensorelement 1 ist zwischen der ersten und der zweiten Festelektrolytschicht 21, 22 ein ringförmiger Messgasraum 31 eingebracht, in dessen mittlerem Bereich eine ebenfalls ringförmige porös ausgebildete Diffusionsbarriere 51 vorgesehen ist. Das außerhalb des Sensorelements 1 befindliche Messgas kann über eine Gaszutrittsöffnung 36, die in die erste Festelektrolytschicht 21 eingebracht ist und in die Mitte der Diffusionsbarriere 51 mündet, und durch die Diffusionsbarriere 51 in den Messgasraum 31 gelangen. Der Messgasraum 31 ist seitlich durch einen Dichtrahmen 34 abgedichtet.The sensor element 1 has a first, a second and a third solid electrolyte layer 21 . 22 . 23 on. In the sensor element 1 is between the first and second solid electrolyte layers 21 . 22 an annular measuring gas space 31 introduced, in its central region, a likewise annular porous diffusion barrier formed 51 is provided. The outside of the sensor element 1 located sample gas can via a gas inlet opening 36 placed in the first solid electrolyte layer 21 is introduced and in the middle of the diffusion barrier 51 opens, and through the diffusion barrier 51 into the sample gas chamber 31 reach. The sample gas chamber 31 is laterally through a sealing frame 34 sealed.

Zwischen der ersten und der zweiten Festelektrolytschicht 21, 22 ist weiterhin ein Referenzgasraum 32 vorgesehen, der durch ein Trennelement 33 vom Messgasraum 31 gasdicht getrennt ist und der sich in Richtung der Längsachse des Sensorelements 1 erstreckt. Der Referenzgasraum 32 enthält als Referenzgas ein Gas mit einem hohen Sauerstoffanteil, beispielsweise Umgebungsluft.Between the first and the second solid electrolyte layer 21 . 22 is still a reference gas space 32 provided by a separating element 33 from the sample gas chamber 31 is separated gas-tight and extending in the direction of the longitudinal axis of the sensor element 1 extends. The reference gas space 32 contains as reference gas, a gas with a high oxygen content, such as ambient air.

Zwischen der zweiten und der dritten Festelektrolytschicht 22, 23 ist ein Heizelement 37 vorgesehen, das eine Heizerleiterbahn enthält, die durch eine Isolierung von den umgebenden Festelektrolytschichten getrennt ist. (Die Heizerleiterbahn und die Isolierung sind nicht dargestellt.) Das Heizelement 37 ist seitlich von einem Heizerrahmen 38 umgeben, der das Heizelement 37 elektrisch isoliert und gasdicht abdichtet.Between the second and the third solid electrolyte layer 22 . 23 is a heating element 37 provided, which includes a Heizerleiterbahn which is separated by insulation from the surrounding solid electrolyte layers. (The heater trace and the insulation are not shown.) The heating element 37 is laterally from a heater frame 38 Surrounded by the heating element 37 electrically isolated and gas-tight seals.

Auf der Außenfläche der ersten Festelektrolytschicht 21 ist eine ringförmige erste Elektrode 41 vorgesehen, in deren Mitte die Gaszutrittsöffnung 36 liegt. Im Messgasraum 31 ist auf die der ersten Elektrode 41 gegenüberliegenden Seite der ersten Festelektrolytschicht 21 eine ringförmige zweite Elektrode 42 aufgebracht. Auf der zweiten Festelektrolytschicht 22 ist im Messgasraum (der zweiten Elektrode 42 gegenüberliegend) eine ebenfalls ringförmige dritte Elektrode 43 angeordnet. Eine vierte Elektrode 44 ist im Referenzgasraum 32 vorgesehen.On the outer surface of the first solid electrolyte layer 21 is an annular first electrode 41 provided in the middle of the gas inlet opening 36 lies. In the sample gas room 31 is on the first electrode 41 opposite side of the first solid electrolyte layer 21 an annular second electrode 42 applied. On the second solid electrolyte layer 22 is in the measuring gas chamber (the second electrode 42 opposite) a likewise annular third electrode 43 arranged. A fourth electrode 44 is in the reference gas space 32 intended.

Die erste und die zweite Elektrode 41, 42 und der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 41, 42 liegende Festelektrolyt 21 bilden eine elektrochemische Zelle, die durch eine außerhalb des Sensorelements 1 angeordnete Beschaltung als Pumpzelle betrieben wird. Die dritte und die vierte Elektrode 43, 44 und der zwischen der dritten und der vierten Elektrode 43, 44 liegende Festelektrolyt 22 bilden eine als Nernstzelle betriebene elektrochemische Zelle. Die Nernstzelle misst den Sauerstoffpartialdruck im Messgasraum. Die Pumpzelle pumpt derart Sauerstoff in den oder aus dem Messgasraum, dass im Messgasraum ein Sauerstoffpartialdruck von Lambda = 1 vorliegt. Derartige Sensorelemente sind dem Fachmann als Breitband-Lambda-Sonden bekannt.The first and second electrodes 41 . 42 and between the first and second electrodes 41 . 42 lying solid electrolyte 21 Form an electrochemical cell through an outside of the sensor element 1 arranged circuit is operated as a pumping cell. The third and the fourth electrode 43 . 44 and between the third and fourth electrodes 43 . 44 lying solid electrolyte 22 form a Nernst cell operated electrochemical cell. The Nernst cell measures the oxygen partial pressure in the sample gas chamber. The pumping cell pumps oxygen into or out of the measuring gas space in such a way that an oxygen partial pressure of lambda = 1 is present in the measuring gas space. Such sensor elements are known in the art as broadband lambda probes.

In dem die Messelemente enthaltenden Abschnitt des Sensorelements 1 weist die Außenfläche des Sensorelements 1 eine Deckschicht 105 auf. Der von der Deckschicht 105 bedeckte Bereich 104 des Sensorelements 1 umfasst dabei Teile der Außenflächen der ersten und der dritten Festelektrolytschicht 21, 23, umfasst ferner die an die erste, zweite und dritte Festelektrolytschicht 21, 22, 23 sowie an den Dichtrahmen 34 und den Heizerrahmen 38 grenzenden Stirn- und Längsseiten des Sensorelements 1 und umfasst ferner die Außenfläche der ersten Elektrode 41. Der Bereich der Gaszutrittsöffnung 36 kann ebenfalls, zumindest teilweise, von der Deckschicht 105 bedeckt sein, oder die Deckschicht 105 weist, wie in diesem Beispiel, im Bereich der Gaszutrittsöffnung 36 eine Aussparung auf.In the portion of the sensor element containing the measuring elements 1 indicates the outer surface of the sensor element 1 a cover layer 105 on. The one from the topcoat 105 covered area 104 of the sensor element 1 comprises parts of the outer surfaces of the first and the third solid electrolyte layer 21 . 23 further comprising the first, second and third solid electrolyte layers 21 . 22 . 23 as well as to the sealing frame 34 and the heater frame 38 adjacent end and long sides of the sensor element 1 and further includes the outer surface of the first electrode 41 , The area of the gas inlet opening 36 may also, at least in part, from the topcoat 105 be covered, or the topcoat 105 indicates, as in this example, in the area of the gas inlet opening 36 a recess on.

Die Deckschicht 105 besteht in diesem Beispiel überwiegend aus Aluminiumoxid und hat eine Dicke von ca. 0,3 mm. Die Deckschicht 105 weist eine offene Porosität und einen so hohen Porengehalt auf, dass durch sie der Gaszutritt an die erste Elektrode 41 nicht oder nur unwesentlich behindert ist.The cover layer 105 consists in this example predominantly of alumina and has a thickness of about 0.3 mm. The cover layer 105 has an open porosity and such a high void content, that through them the gas inlet to the first electrode 41 is not or only slightly impeded.

In 3 ist der in der 2 durch einen Kreis gekennzeichnete Teil des Sensorelements vergrößert dargestellt. In diesem Teil des Sensorelements 1 weist die Außenfläche der an die Deckschicht 105 angrenzenden Schicht 23 eine gemittelte Rautiefe von Rz = 17 μm auf. Alternativ wäre beispielsweise auch eine gemittelte Rautiefe Rz im Bereich zwischen 8 μm und 40 μm möglich gewesen.In 3 is the one in the 2 represented by a circle part of the sensor element shown enlarged. In this part of the sensor element 1 indicates the outer surface of the cover layer 105 adjacent layer 23 an average roughness depth of Rz = 17 μm. Alternatively, for example, an average roughness depth Rz in the range between 8 μm and 40 μm would have been possible.

Selbstverständlich ist der planare Schichtaufbau, die konkrete Schichtfolge und die Funktionsweise des Sensorelements 1 nur beispielhaft zu verstehen. Die Erfindung lässt sich vom Fachmann ohne Weiteres auf andere, ihm aus dem Stand der Technik bekannte, insbesondere keramische, Sensorelemente übertragen, zum Beispiel auf rohrförmige Sensorelemente oder auf Sensorelemente zur Messung einer anderen Gaskomponente (zum Beispiel NOx, CO, HC etc.) oder auf Sensorelemente zur Messung einer anderen physikalischen Größe (zum Beispiel Temperatur, Druck, Kraft, Beschleunigung, Rußkonzentration).Of course, the planar layer structure, the concrete layer sequence and the operation of the sensor element 1 only to be understood as an example. The invention can be easily transferred by the skilled person to other, known in the prior art, in particular ceramic, sensor elements, for example, tubular sensor elements or sensor elements for measuring another gas component (for example, NOx, CO, HC, etc.) or on sensor elements for measuring a different physical quantity (for example, temperature, pressure, force, acceleration, soot concentration).

Zur Herstellung des in den 1, 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung werden zunächst einzelne keramische Grünfolien, die später die keramischen Schichten 21, 22, 23 bilden, gefertigt. In einem zweiten Prozessschritt werden die keramischen Grünfolien mit Funktionsschichten, zum Beispiel mittels eines Siebdruckverfahrens, bedruckt. Die erste, zweite und dritte Elektrode 41, 42, 43 sind Beispiele für solche Funktionsschichten. Anschließend werden die bedruckten Grünfolien mittels eines Laminiervorgangs zu einem Grünkörper zusammengefügt und bei einer Temperatur von 900–1400°C gesintert.For the production of in the 1 . 2 and 3 shown first embodiment of the invention, first individual ceramic green sheets, which later the ceramic layers 21 . 22 . 23 form, made. In a second process step, the ceramic green sheets are printed with functional layers, for example by means of a screen printing process. The first, second and third electrodes 41 . 42 . 43 are examples of such functional layers. Subsequently, the printed green sheets are assembled by means of a lamination process to a green body and sintered at a temperature of 900-1400 ° C.

Die Außenfläche des Sensorelements 1 weist unmittelbar im Anschluss an den Sintervorgang in dem die Messelemente enthaltenden Abschnitt des Sensorelements 1 eine gemittelte Rautiefe Rz von nur 1 bis 2 μm auf.The outer surface of the sensor element 1 points immediately after the sintering process in the portion containing the measuring elements of the sensor element 1 an average roughness Rz of only 1 to 2 microns.

Im anschließenden Prozessschritt wird die Rauigkeit der Außenfläche dieses Abschnittes des Sensorelements 1 durch einen dem Fachmann an sich bekannten Sandstrahlprozess solange erhöht, bis die gemittelte Rautiefe Rz der Außenfläche dieses Abschnittes des Sensorelements 1 einen Wert von 17 μm erreicht.In the subsequent process step, the roughness of the outer surface of this portion of the sensor element 1 increased by a person skilled in the known sandblasting process until the average roughness Rz the outer surface of this portion of the sensor element 1 reached a value of 17 microns.

Im sich daran anschließenden Prozessschritt wird auf den so vorbehandelten Teil der Außenfläche des Sensorelements 1 die poröse Deckschicht 105 aufgebracht. Dabei kommt ein an sich bekannter Plasmaspritzprozess zum Einsatz. Die mittlere Größe der in dem Plasmaspritzprozess aufgetragenen Partikel liegt zwecks Optimierung der Anhaftung der porösen Deckschicht 105 im Bereich der gemittelten Rautiefe Rz der so vorbehandelten Außenfläche des Sensorelements 1. Vorzugsweise sind die Durchmesser der beim Plasmaspritzen aufgetragenen Partikel im Mittel etwas größer (um ca. 0% bis ca. 100%) als die gemittelte Rautiefe Rz der Außenfläche des Sensorelements 1. Der Plasmaspritzprozess erfolgt in normaler Atmosphäre. Alternativ wäre es auch möglich, die poröse Deckschicht 105 mit einem anderen thermischen Spritzverfahren, zum Beispiel mit Laserspritzen, aufzubringen.In the subsequent process step is on the pretreated part of the outer surface of the sensor element 1 the porous cover layer 105 applied. In this case, a known plasma spraying process is used. The average size of the particles applied in the plasma spraying process is to optimize the adhesion of the porous cover layer 105 in the range of the average roughness Rz of the pretreated outer surface of the sensor element 1 , Preferably, the diameters of the particles applied in the plasma spraying are on average slightly larger (by about 0% to about 100%) than the average roughness depth Rz of the outer surface of the sensor element 1 , The plasma spraying process takes place in a normal atmosphere. Alternatively, it would also be possible to use the porous cover layer 105 with another thermal spraying method, for example with laser spraying.

4, 5 und 6 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ein planares, schichtförmig aufgebautes Sensorelement 1, das dem Nachweis des Sauerstoffanteils in einem Abgas einer Brennkraftmaschine dient. In 4 dargestellt ist der die Messelemente enthaltende Abschnitt des Sensorelements 1. Der nicht dargestellte Abschnitt des Sensorelements 1 enthält den Zuleitungsbereich und den Kontaktierungsbereich, deren Aufbau dem Fachmann bekannt ist. In 6 ist der in der 5 gekennzeichnete Teil des Sensorelements 1 vergrößert dargestellt. 4 . 5 and 6 show as a second embodiment of the invention, a planar, layered sensor element 1 , which serves to detect the oxygen content in an exhaust gas of an internal combustion engine. In 4 shown is the portion of the sensor element containing the measuring elements 1 , The not shown portion of the sensor element 1 contains the supply area and the contacting area, the structure of which is known to the person skilled in the art. In 6 is the one in the 5 marked part of the sensor element 1 shown enlarged.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass in dem die Messelemente enthaltende Abschnitt des Sensorelements 1 die Deckschicht 105 bereichsweise auf einer Haftschicht 25 angeordnet ist.The second embodiment of the invention differs from the first embodiment in that in the portion containing the measuring elements of the sensor element 1 the topcoat 105 partially on an adhesive layer 25 is arranged.

Die Haftschicht 25 bedeckt im Wesentlichen den gesamten, dem Abgas auszusetzenden Bereich des Sensorelements 1 und hat eine Dicke von 30 μm. Die der Deckschicht 105 zugewandte Oberfläche der Haftschicht 25 hat eine gemittelte Rautiefe Rz von 16 μm. Diese Rautiefe kommt durch eine Kombination von Poren an der Oberfläche der Haftschicht 25 mit einer körnigen Struktur der Oberfläche der Haftschicht 25 zustande. Die Haftschicht 25 besteht ebenso wie die poröse Deckschicht 105 überwiegend aus Aluminiumoxid und weist einen Porenanteil von 40 Volumenprozent und eine offene Porosität auf.The adhesive layer 25 covers substantially all of the area of the sensor element to be expelled from the exhaust gas 1 and has a thickness of 30 microns. The top layer 105 facing surface of the adhesive layer 25 has an average roughness Rz of 16 μm. This roughness comes through a combination of pores on the surface of the adhesive layer 25 with a granular structure of the surface of the adhesive layer 25 conditions. The adhesive layer 25 Like the porous cover layer 105 predominantly of alumina and has a pore content of 40 percent by volume and an open porosity.

Alternativ wäre es auch möglich, dass die Haftschicht 25 eine gemittelte Rautiefe Rz im Bereich von Rz = 5 μm bis 20 μm oder im Bereich von Rz = 20 μm bis 35 μm oder im Bereich von Rz = 35 μm bis 50 μm aufweist. Es wäre ferner alternativ möglich, das die Haftschicht 25 aus Zirkonoxid, Magnesium-Aluminiumoxid, Cordierit und/oder Magnesium-Siliziumoxid oder Mischungen dieser Stoffe besteht, insbesondere aus einem Material, aus dem auch eine der Haftschicht 25 benachbarte Schicht, zum Beispiel die dritte Festelektrolytschicht 23 oder der Heizerrahmen 38, besteht. Es wäre ferner alternativ möglich, dass die Dicke der Haftschicht 25 im Bereich von 20 μm bis 50 μm oder im Bereich von 5 μm bis 20 μm liegt. Es wäre ferner alternativ möglich, dass die der Deckschicht 105 zugewandte Oberfläche der Haftschicht 25 nur Poren oder nur eine körnige Struktur aufweist. Es wäre ferner alternativ möglich, dass die Haftschicht 25 einen Porenanteil im Bereich von 5 bis 60 Vol-%, insbesondere im Bereich von 20 bis 50 Vol-%, besonders bevorzugt im Bereich von 35 bis 45 Vol-%, aufweist.Alternatively, it would also be possible for the adhesive layer 25 has an average roughness depth Rz in the range of Rz = 5 μm to 20 μm or in the range of Rz = 20 μm to 35 μm or in the range of Rz = 35 μm to 50 μm. It would also be possible, alternatively, that the adhesive layer 25 zirconium oxide, magnesium-aluminum oxide, cordierite and / or magnesium-silicon oxide or mixtures of these substances, in particular of a material, from which also one of the adhesive layer 25 adjacent layer, for example the third solid electrolyte layer 23 or the heater frame 38 , consists. It would also be possible alternatively that the thickness of the adhesive layer 25 in the range of 20 microns to 50 microns or in the range of 5 μm to 20 microns. It would also be possible alternatively that of the cover layer 105 facing surface of the adhesive layer 25 only has pores or only a granular structure. It would also be possible alternatively that the adhesive layer 25 a pore content in the range of 5 to 60% by volume, in particular in the range of 20 to 50% by volume, particularly preferably in the range of 35 to 45% by volume.

Zur Herstellung des Sensorelements gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zunächst ein Grünkörper wie im ersten Ausführungsbeispiel hergestellt. Anschließend wird der Grünkörper in eine keramische Haftschichtpaste getaucht. Die keramische Haftschichtpaste besteht überwiegend aus Aluminiumoxid. Die Haftschichtpaste wird in einer Dicke von gut 30 μm aufgetragen. Die Haftschichtpaste wird aus einer Mischung von zwei Pulvern gebildet, einem ersten Pulver und einem zweiten Pulver. Das erste Pulver ist sehr fein und dadurch sinteraktiv. Das zweite Pulver ist grob und erzeugt die körnige Struktur der Außenfläche der Haftschicht 25. Durch das Zusammenwirken der beiden Pulver, insbesondere durch die Anwesenheit des sinteraktiven, feinen ersten Pulvers, ist sichergestellt, dass sich im nachfolgenden Sinterprozess eine ausreichende mechanische Festigkeit der Haftschicht 25 und ein ausreichender Zusammenhalt mit den benachbarten Schichten ausbilden. Die Größe der groben Partikel beträgt etwa 5 μm bis 15 μm, die Partikel des ersten Pulvers sind deutlich kleiner. Die Haftschichtpaste enthält ferner einen Porenbildner, zum Beispiel Glaskohle.For producing the sensor element according to the second embodiment, first a green body is produced as in the first embodiment. Subsequently, the green body is immersed in a ceramic adhesive paste. The ceramic adhesive paste mainly consists of aluminum oxide. The adhesive layer paste is applied in a thickness of about 30 microns. The adhesive layer paste is formed from a mixture of two powders, a first powder and a second powder. The first powder is very fine and therefore sinter active. The second powder is coarse and creates the granular structure of the outer surface of the adhesive layer 25 , By the interaction of the two powders, in particular by the presence of the sinter-active, fine first powder, it is ensured that sufficient mechanical strength of the adhesive layer in the subsequent sintering process 25 and form sufficient cohesion with the adjacent layers. The size of the coarse particles is about 5 microns to 15 microns, the particles of the first powder are much smaller. The adhesive layer paste further contains a pore-forming agent, for example glassy carbon.

Anschließend wird das Sensorelement wie im ersten Ausführungsbeispiel gesintert und auf die Außenfläche des Sensorelements 1 die poröse Deckschicht 105 aufgebracht. Dabei kommt ein Plasmaspritzprozess zum Einsatz. Die Größe der in dem Plasmaspritzprozess aufgetragenen Partikel liegt zwecks Optimierung der Anhaftung der porösen Deckschicht 105 an die Haftschicht 25 im Bereich gemittelten Rautiefe der Außenfläche der Haftschicht 25, vorzugsweise sind die Durchmesser der beim Plasmaspritzen verwendeten Partikel im Mittel um bis zu 100% größer als die Rautiefe der Außenfläche der Haftschicht 25. Der Plasmaspritzprozess erfolgt in normaler Atmosphäre. Alternativ wäre wes auch möglich, die poröse Deckschicht 105 mit einem anderen thermischen Spritzverfahren, zum Beispiel mit Laserspritzen, aufzubringen.Subsequently, the sensor element is sintered as in the first embodiment and on the outer surface of the sensor element 1 the porous cover layer 105 applied. Here, a plasma spraying process is used. The size of the particles applied in the plasma spraying process is in order to optimize the adhesion of the porous cover layer 105 to the adhesive layer 25 in the area averaged surface roughness of the outer surface of the adhesive layer 25 , Preferably, the diameters of the particles used in plasma spraying on average by up to 100% greater than the surface roughness of the outer surface of the adhesive layer 25 , The plasma spraying process takes place in a normal atmosphere. Alternatively, wes would also be possible, the porous cover layer 105 with another thermal spraying method, for example with laser spraying.

Alternativ wäre es auch möglich, das Sintern des Grünkörpers direkt nach dem Zusammenfügen der Grünfolien zumindest teilweise durchzuführen und anschließend den zumindest teilweise gesinterten Grünkörper in die Haftschichtpaste zu tauchen. Dem schließt sich in dieser alternativen Prozessführung ein Postfiringprozess an. Anschließend erfolgt das Aufbringen der Deckschicht, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.alternative it would also be possible to sinter the green body directly after joining the green sheets at least partially perform and then at least partially sintered green body in the adhesive layer paste to dive. This is concluded in this alternative litigation a postfiring process. Subsequently, the application is carried out the cover layer as described in the first embodiment.

In einer weiteren Alternative wird die Haftschicht durch ein Druckverfahren, zum Beispiel durch Siebdruck, auf den Grünkörper aufgebracht.In In another alternative, the adhesive layer is formed by a printing process, for example, by screen printing, on the green body applied.

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Claims (13)

Keramisches Sensorelement, insbesondere zum Nachweis einer physikalischen Eigenschaft eines Abgases eines Verbrennungsmotors, mit einer Deckschicht (105), die zumindest bereichsweise eine Außenfläche des Sensorelements (1) bildet, gekennzeichnet dadurch, dass ein von der Deckschicht (105) bedeckter Bereich (104) des Sensorelements (1) zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von nicht weniger als 5 μm aufweist.Ceramic sensor element, in particular for the detection of a physical property of an exhaust gas of an internal combustion engine, with a cover layer ( 105 ), which at least partially an outer surface of the sensor element ( 1 ), characterized in that one of the top layer ( 105 ) covered area ( 104 ) of the sensor element ( 1 ) has an average roughness Rz of not less than 5 μm, at least in regions. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Deckschicht (105) bedeckte Bereich (104) des Sensorelements (1) zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von nicht mehr als 50 μm, insbesondere eine gemittelte Rautiefe Rz von 10–25 μm, aufweist.Sensor element according to claim 1, characterized in that that of the cover layer ( 105 ) covered area ( 104 ) of the sensor element ( 1 ) has an average roughness depth Rz of not more than 50 μm, in particular an average roughness depth Rz of 10-25 μm, at least in regions. Sensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit des von der Deckschicht (105) bedeckten Bereichs (104) des Sensorelements (1) aus in diesem Bereich eingebrachten Poren resultiert oder dass der von der Deckschicht (105) bedeckte Bereich (104) des Sensorelements (1) eine körnige Struktur aufweist.Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the roughness of the of the cover layer ( 105 ) covered area ( 104 ) of the sensor element ( 1 ) results from pores introduced in this area or that of the outer layer ( 105 ) covered area ( 104 ) of the sensor element ( 1 ) has a granular structure. Sensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (105) zumindest bereichsweise auf einer Haftschicht (25) angeordnet ist, die auf ihrer der Deckschicht (105) zugewandten Oberfläche zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von nicht weniger als 5 μm und vorzugsweise nicht mehr als 50 μm aufweist, wobei die gemittelte Rautiefe Rz besonders bevorzugt zwischen 10 und 25 μm liegt.Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layer ( 105 ) at least partially on an adhesive layer ( 25 ), which are on their top layer ( 105 ) facing surface at least partially an average roughness Rz of not less than 5 microns and preferably not more than 50 microns, wherein the average roughness Rz is more preferably between 10 and 25 microns. Sensorelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) überwiegend aus dem gleichen Material, insbesondere aus dem gleichen Material, besteht wie die Deckschicht (105).Sensor element according to claim 4, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) consists mainly of the same material, in particular of the same material, as the cover layer ( 105 ). Sensorelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) überwiegend aus dem gleichen Material, insbesondere aus dem gleichen Material, besteht wie eine weitere Schicht (21, 22, 23, 34, 38), auf der die Haftschicht (25) zumindest bereichsweise angeordnet ist.Sensor element according to claim 4 or 5, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) consists mainly of the same material, in particular of the same material, as another layer ( 21 . 22 . 23 . 34 . 38 ), on which the adhesive layer ( 25 ) is arranged at least partially. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesium-Aluminiumoxid, Cordierit und/oder Magnesium-Siliziumoxid enthält.Sensor element according to one of claims 4-6, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) Contains alumina, zirconia, magnesium-alumina, cordierite and / or magnesium-silica. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) eine Dicke von 5 bis 50 μm, insbesondere eine Dicke von 7 bis 16 μm aufweist.Sensor element according to one of claims 4-7, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) has a thickness of 5 to 50 microns, in particular a thickness of 7 to 16 microns. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) eine Dicke aufweist, die im Bereich der gemittelten Rautiefe Rz seiner der Deckschicht zugewandten Oberfläche liegt.Sensor element according to one of claims 4-8, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) has a thickness which lies in the region of the average roughness depth Rz of its surface facing the cover layer. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (25) eine offene Porosität aufweist und/oder einen Porenanteil im Bereich von 5 bis 60 Vol-%, insbesondere im Bereich von 20 bis 50 Vol-%, besonders bevorzugt im Bereich von 35 bis 45 Vol-%, aufweist.Sensor element according to one of claims 4-9, characterized in that the adhesive layer ( 25 ) has an open porosity and / or a pore content in the range of 5 to 60% by volume, in particular in the range of 20 to 50% by volume, particularly preferably in the range of 35 to 45% by volume. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (105) zu mehr als 50% ihrer Fläche, insbesondere zu mehr als 95% ihrer Fläche, auf der Haftschicht (25) angeordnet istSensor element according to one of claims 4-10, characterized in that the cover layer ( 105 ) to more than 50% of its area, in particular more than 95% of its area, on the adhesive layer ( 25 ) is arranged Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Deckschicht (105) zu bedeckende Bereich (104) des Sensorelements (1) vor dem Aufbringen der Deckschicht (105) zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von nicht weniger als 5 μm, insbesondere 5–50 μm, bevorzugt 10–25 μm aufweist.Method for producing a sensor element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that that of the cover layer ( 105 ) area to be covered ( 104 ) of the sensor element ( 1 ) before applying the topcoat ( 105 ) has an average roughness Rz of not less than 5 .mu.m, in particular 5-50 .mu.m, preferably 10-25 .mu.m at least in regions. Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (105) durch ein thermisches Spritzverfahren auf das Sensorelement (1) aufgebracht wird, insbesondere durch Plasmaspritzen, und dass die Größe der durch das thermische Spritzverfahren auf das Sensorelement (1) aufgetragenen Partikel im Bereich der gemittelten Rautiefe Rz des von Deckschicht (105) zu bedeckenden Bereichs (104) liegt.Method for producing a sensor element ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the cover layer ( 105 ) by a thermal spray process on the sensor element ( 1 ) is applied, in particular by plasma spraying, and that the size of the by the thermal spraying method on the sensor element ( 1 ) applied particles in the range of the average roughness Rz of the top layer ( 105 ) area to be covered ( 104 ) lies.
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