JP2612584B2 - Manufacturing method of oxygen detection element - Google Patents

Manufacturing method of oxygen detection element

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JP2612584B2 JP63046361A JP4636188A JP2612584B2 JP 2612584 B2 JP2612584 B2 JP 2612584B2 JP 63046361 A JP63046361 A JP 63046361A JP 4636188 A JP4636188 A JP 4636188A JP 2612584 B2 JP2612584 B2 JP 2612584B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば内燃機関や各種燃焼機器等の排ガス
中の酸素濃度の測定する酸素検出素子の製造方法に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an oxygen detection element for measuring an oxygen concentration in exhaust gas of, for example, an internal combustion engine or various combustion equipment.

[従来の技術] 従来より、内燃機関や各種燃焼機器等の空燃比を制御
するために、排ガス等の測定ガス中の酸素濃度を検出す
る酸素検出素子が用いらえている。
[Related Art] Conventionally, an oxygen detecting element for detecting an oxygen concentration in a measurement gas such as an exhaust gas has been used in order to control an air-fuel ratio of an internal combustion engine, various combustion devices, and the like.

このような酸素検出素子として、ジルコニア等の酸素
イオン伝導性固体電解質体の表裏面に一対の多孔質電極
を設けたものがある。
As such an oxygen detecting element, there is an element in which a pair of porous electrodes is provided on the front and back surfaces of an oxygen ion conductive solid electrolyte such as zirconia.

この酸素検出素子は、例えば、以下の方法によって周
囲雰囲気中の酸素ガス分圧を検出する。
This oxygen detection element detects the partial pressure of oxygen gas in the surrounding atmosphere by, for example, the following method.

一方の多孔室電極を周囲雰囲気に晒すと共に、他方
の多孔質電極を大気等の基準酸素源に晒し、両多孔質電
極間に生じる起電力によって周囲雰囲気中の酸素ガス分
圧を検出する。
One porous chamber electrode is exposed to the surrounding atmosphere, and the other porous electrode is exposed to a reference oxygen source such as the atmosphere, and the partial pressure of oxygen gas in the surrounding atmosphere is detected by an electromotive force generated between the two porous electrodes.

一方の多孔質電極を周囲雰囲気とガス拡散制限部を
介して連通する測定ガス室内に晒し、両電極間に通電す
ることにより測定ガス室内の酸素ガスを素子外に排出ま
たは素子外から供給して測定ガス室内の酸素ガス分圧を
所定とし、その時に両電極間に流れるポンプ電流によっ
て周囲雰囲気中の酸素ガス分圧を検出する。
One of the porous electrodes is exposed to the measurement gas chamber communicating with the surrounding atmosphere through the gas diffusion restricting section, and the oxygen gas in the measurement gas chamber is discharged out of the element or supplied from outside the element by applying a current between the two electrodes. The partial pressure of oxygen gas in the measurement gas chamber is set to a predetermined value, and the partial pressure of oxygen gas in the surrounding atmosphere is detected by a pump current flowing between both electrodes at that time.

このような酸素検出素子を用いた酸素センサを第4図
の部分破断斜視図にしたがって説明する。
An oxygen sensor using such an oxygen detecting element will be described with reference to a partially cutaway perspective view of FIG.

この酸素センサ10は、内燃機関への取付部となるネジ
部12を備えた主体金具14の内部に、酸素検出素子16が絶
縁スベーサ18によって支持されている。また、主体金具
14には、プロテクタ20が取り付けられている。
In the oxygen sensor 10, an oxygen detecting element 16 is supported by an insulating spacer 18 inside a metal shell 14 having a screw portion 12 serving as a mounting portion to an internal combustion engine. In addition, metal shell
A protector 20 is attached to 14.

そして、この酸素検出素子16は、一方の面に測定ガス
側電極22を有し、他方の面に図示しない基準ガス側電極
を有する固体電解質板24と、内部に基準ガス側電極に大
気を導入する図示されない通路を有する遮蔽板26とが積
層された構造をしている。測定ガス側電極22と基準ガス
側電極との間に生じた起電力は図示されない信号取出部
から出力される。
The oxygen detection element 16 has a measurement gas side electrode 22 on one surface, a solid electrolyte plate 24 having a reference gas side electrode (not shown) on the other surface, and an atmosphere introduced into the reference gas side electrode. And a shielding plate 26 having a passage (not shown). The electromotive force generated between the measurement gas side electrode 22 and the reference gas side electrode is output from a signal extraction unit (not shown).

[発明が解決しようとする課題] 第4図の如く、従来の酸素センサ10は、酸素検出素子
16を絶縁スペーサ18によって支持することにより、固体
電解質板24と主体金具14とを電気的に絶縁している。
[Problems to be Solved by the Invention] As shown in FIG. 4, a conventional oxygen sensor 10 is an oxygen detecting element.
The solid electrolyte plate 24 and the metal shell 14 are electrically insulated by supporting the insulating spacer 16 with the insulating spacer 18.

しかし、内燃機関の排ガス等のようにカーボン粒子等
の導電性の粒子が含まれる測定ガスに上記酸素センサ10
を晒すと、この導電性粒子が酸素検出素子16の表面やス
ペーサ18上に堆積する。
However, the measurement gas containing conductive particles such as carbon particles, such as exhaust gas from an internal combustion engine, is used for the oxygen sensor 10.
When exposed, the conductive particles accumulate on the surface of the oxygen detecting element 16 and on the spacers 18.

そして、この堆積により、酸素検出素子16の固体電解
質板24に設けられた測定ガス側電極22あるいは基準ガス
側電極と主体金具14との絶縁抵抗が低下する。
Then, due to this deposition, the insulation resistance between the measurement gas side electrode 22 or the reference gas side electrode provided on the solid electrolyte plate 24 of the oxygen detection element 16 and the metal shell 14 is reduced.

その結果、上記酸素センサ10を長期間に亙って使用し
ている間に上記絶縁抵抗が低下し、酸素検出素子16の出
力信号にノイズがのってしまい、正確な酸素ガス分圧を
測定できなくなる場合があることが判った。
As a result, while the oxygen sensor 10 has been used for a long period of time, the insulation resistance decreases, and noise is added to the output signal of the oxygen detection element 16, and the accurate oxygen gas partial pressure is measured. It turns out that there are times when it becomes impossible.

本発明は、長期間に亙って酸素検出素子16の測定ガス
側電極22あるいは基準ガス側電極と主体金具14との絶縁
抵抗を良好に維持する酸素検出素子の製造方法の提供を
課題とする。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an oxygen detection element that maintains good insulation resistance between the measurement gas side electrode 22 or the reference gas side electrode of the oxygen detection element 16 and the metal shell 14 over a long period of time. .

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決する本発明の要旨は、 酸素イオン導電性固体電解質からなる固体電解質と、 該固体電解質体に設けられた一対の多孔質電極と、 を備え、測定ガス中の酸素ガス分圧を検出する酸素検出
素子の製造方法において、 セラミック粒子径が0.3〜0.2μmであるセラミック粒
子を含むとともに、該セラミック粒子に対して15重量%
以下のフラックスを含むセラミックペーストを、上記固
体電解質体のグリーンシート表面のうち少なくとも上記
多孔質電極を除いて上記測定ガスに晒される表面に付着
させてペースト層を形成し、その後該ペースト層と上記
固体電解質体のグリーンシートとを同時焼成することに
より、該固体電解質体の表面に導電性物質及びガスの不
透過の緻密層を形成することを特徴とする酸素検出素子
の製造方法にある。
[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention for solving the above problems includes: a solid electrolyte made of an oxygen ion conductive solid electrolyte; and a pair of porous electrodes provided on the solid electrolyte body. A method for manufacturing an oxygen detection element for detecting a partial pressure of oxygen gas in a measurement gas, comprising: ceramic particles having a ceramic particle diameter of 0.3 to 0.2 μm;
A ceramic paste containing the following flux is adhered to the surface exposed to the measurement gas except for at least the porous electrode on the green sheet surface of the solid electrolyte body to form a paste layer, and then the paste layer and the paste A method for manufacturing an oxygen detection element, comprising simultaneously firing a green sheet of a solid electrolyte body and a dense layer impermeable to a conductive substance and a gas on the surface of the solid electrolyte body.

ここで、上記酸素イオン伝導性を有する固体電解質体
の材料としては、ジルコニアとイットリアあるいはカル
シア等との固溶体が代表的なものであり、その他二酸化
セリウム、二酸化トリウム、二酸化ハフニウムの各固溶
体、ペルブスカイト型酸化物固溶体、3価金属酸化物固
溶体等が使用可能である。
Here, as a material of the solid electrolyte having oxygen ion conductivity, a solid solution of zirconia and yttria or calcia is typical, and other solid solutions of cerium dioxide, thorium dioxide, hafnium dioxide, and perovskite type An oxide solid solution, a trivalent metal oxide solid solution and the like can be used.

また、多孔質電極の材料としては、白金、金等を用い
ることができ、、これらは、多孔質電極の材料粉末を主
成分としてペースト化し厚膜技術を用いて印刷後、焼結
して多孔質電極を形成したり、フレーム熔射あるいは化
学メッキもしくは蒸着などの薄膜技術を用いて多孔質電
極に形成することができる。
Further, as a material of the porous electrode, platinum, gold, or the like can be used. These materials are formed by pasting the material powder of the porous electrode as a main component, printing using a thick film technique, and then sintering the porous electrode. A porous electrode can be formed, or a porous electrode can be formed using a thin film technique such as flame spraying or chemical plating or vapor deposition.

さらに、上記固体電解質体の測定ガスに晒される表面
を構成する導電性物質及びガスの不透過の緻密層は、連
通気孔が存在しないことが必要であり、例えば気孔率が
約5%以下であることが必要である。なお、従来の熔射
により形成される保護層の気孔率は10〜40%であり、こ
の気孔中に導電性物質が堆積する場合もある。
Furthermore, the conductive substance and the gas-impermeable dense layer constituting the surface of the solid electrolyte body exposed to the measurement gas need to have no communicating pores, for example, having a porosity of about 5% or less. It is necessary. The porosity of the conventional protective layer formed by spraying is 10 to 40%, and a conductive substance may be deposited in the pores.

また、この緻密層は以下のようにして形成することが
できる。
This dense layer can be formed as follows.

例えば、焼結後に上記緻密層となる材料、例えばAl2O
3+焼結助剤を焼成前の酸素検出素子に塗布し、焼結し
て形成する。
For example, a material that becomes the dense layer after sintering, for example, Al 2 O
3 + a sintering agent is applied to the oxygen sensing element before firing is formed by sintering.

[作用] 本発明の酸素検出素子の製造方法では、セラミック粒
子径が0.3〜0.2μmであるセラミック粒子を含むととも
に、セラミック粒子に対して15重量%以下のフラックス
を含むセラミックペーストを、固体電解質体のグリーン
シート表面のうち少なくとも多孔質電極を除いて測定ガ
スに晒される表面に付着させてペースト層を形成し、そ
の後ペースト層と固体電解質体のグリーンシートとを同
時焼成することにより、固体電解質体の表面に導電性物
質及びガスの不透過の緻密層を形成している。
[Operation] In the method for manufacturing an oxygen detection element of the present invention, a ceramic paste containing ceramic particles having a ceramic particle diameter of 0.3 to 0.2 μm and containing a flux of 15% by weight or less based on the ceramic particles is used. A paste layer is formed by attaching the paste layer to the surface exposed to the measurement gas except for at least the porous electrode on the surface of the green sheet, and then the paste layer and the green sheet of the solid electrolyte body are simultaneously fired to form the solid electrolyte body. A dense layer impermeable to a conductive substance and a gas is formed on the surface of the substrate.

そのため、この様にして製造された酸素検出素子は、
導電性粒子が酸素検出素子あるいはスペーサ表面に堆積
しても、この導電性粒子の堆積層によって多孔質電極と
主体金具とがつながらない限り酸素検出素子の多孔質電
極と主体金具との間の絶縁抵抗が低下しない。
Therefore, the oxygen detection element thus manufactured is
Even if the conductive particles are deposited on the surface of the oxygen detecting element or the spacer, the insulation resistance between the porous electrode and the metallic shell of the oxygen detecting element is not limited unless the porous electrode and the metallic shell are connected by the deposited layer of the conductive particles. Does not decrease.

したがって、長期に亙って正確な酸素ガス分圧の測定
が可能となる。
Therefore, accurate measurement of the oxygen gas partial pressure can be performed over a long period of time.

[実施例] 本発明の第1実施例を、第1図にしたがって説明す
る。本実施例は、板状の酸素検出素子100の製造方法に
本発明を適用したものである。
Example A first example of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is applied to a method of manufacturing a plate-shaped oxygen detection element 100.

酸素検出素子100は、一方の面に多孔室の基準ガス側
電極110が設けられ、他方の面に測定ガス側電極120が設
けられ、Y2O3で部分安定化されたZrO2からなる固体電解
質板130と、基準ガス側電極110に大気を導入する導入路
140を形成するコの字形の枠体150および遮蔽板160と、
測定ガス側電極120の図示されないリード部等の保護層1
70とが積層された構造となっている。
The oxygen detection element 100 is provided with a reference gas side electrode 110 of a porous chamber on one surface, a measurement gas side electrode 120 on the other surface, and a solid made of ZrO 2 partially stabilized with Y 2 O 3. Electrolyte plate 130 and introduction path for introducing air to reference gas side electrode 110
U-shaped frame 150 and shielding plate 160 forming 140,
Protective layer 1 such as a lead (not shown) of measurement gas side electrode 120
70 are laminated.

そして、測定ガス側電極120には、触媒である白金を
担持した多孔質の耐熱性金属酸化物(スピネル)の触媒
担持層180が設けられている。
The measurement gas side electrode 120 is provided with a catalyst support layer 180 made of a porous heat-resistant metal oxide (spinel) supporting platinum as a catalyst.

また、酸素検出素子を構成する積層体の側面は、アル
ミナからなる導電性物質及びガスの不透過の緻密層190
に覆われている。
In addition, the side surface of the stacked body constituting the oxygen detection element has a dense layer 190 impermeable to a conductive substance and a gas made of alumina.
Covered in.

本実施例の酸素検出素子100は以下のようにして製造
される。
The oxygen detection element 100 of the present embodiment is manufactured as follows.

Y2O3で部分安定化される組成に調整されたジルコニ
ア粉末を有機樹脂と混合し、ドクタープレード法によ
り、固体電解質板130となる厚み約0.4mmのジルコニアグ
リーンシートを作成し、所定形状に切断する。
The zirconia powder adjusted to a composition that is partially stabilized by Y 2 O 3 is mixed with an organic resin, and a zirconia green sheet having a thickness of about 0.4 mm serving as a solid electrolyte plate 130 is formed by a doctor blade method, and is formed into a predetermined shape. Disconnect.

アルミナ粉末を有機樹脂と混合し、ドクタープレー
ド法により、枠体150および遮蔽板160となる厚み約0.4m
mのアルミナグリーンシートを作成し、所定形状に切断
する。また、同様にして保護層170となる厚さ約0.05mm
のアルミナグリーンシートを作成し、所定形状に切断す
る。
Alumina powder mixed with organic resin, by doctor blade method, thickness of about 0.4 m to become the frame 150 and the shielding plate 160
An m green alumina green sheet is prepared and cut into a predetermined shape. In addition, in the same manner, the thickness of the protective layer 170 becomes about 0.05 mm.
Is prepared and cut into a predetermined shape.

上記ジルコニアグリーンシートの表裏面に、多孔質
の基準ガス側電極110,測定ガス側電極120となる電極パ
ターンを、白金を主成分とするペーストをスクリーン印
刷することにより形成する。
On the front and back surfaces of the zirconia green sheet, electrode patterns serving as porous reference gas side electrodes 110 and measurement gas side electrodes 120 are formed by screen printing a paste containing platinum as a main component.

アルミナグリーンシートと同じ組成の材料に対し、
有機バインダー25wt/%とトルエン、メチルエチルケト
ン(MEK)とを加えてスラリー化し、さらに粘稠剤約30w
t/%を加えてペースト状のアルミナ粘性体を調整する。
また同様にジルコニアシートと同じ組成の材料によりペ
ースト状のジルコニア粘性体を調整する。
For materials with the same composition as alumina green sheet,
25 wt /% of an organic binder, toluene and methyl ethyl ketone (MEK) are added to form a slurry, and a viscous agent of about 30 watts is added.
Adjust the paste-like alumina viscous material by adding t /%.
Similarly, a paste-like zirconia viscous material is prepared using a material having the same composition as the zirconia sheet.

枠体150および遮蔽板160となるアルミナグリーンシ
ートの接着面にアルミナ粘性体を塗布し、枠体150とな
るアルミナグリーンシートと固体電解質板130となるジ
ルコニアシートとの接着面および固体電解質板130とな
るジルコニアシートと保護層170となるアルミナグリー
ンシートとの接着面にジルコニア粘性体を塗布し、圧着
して積層体とする。
An alumina viscous body is applied to the bonding surface of the alumina green sheet serving as the frame 150 and the shielding plate 160, and the bonding surface and the solid electrolyte plate 130 of the alumina green sheet serving as the frame 150 and the zirconia sheet serving as the solid electrolyte plate 130 are applied. A zirconia viscous material is applied to the bonding surface between the zirconia sheet to be formed and the alumina green sheet to be the protective layer 170, and is pressed to form a laminate.

緻密層190として、粒径0.3〜2.0μmのアルミナ粉
末と、フラックス15%以下とからなるアルミナペースト
を、上記積層体の側面に塗布する。
As the dense layer 190, an alumina paste composed of alumina powder having a particle size of 0.3 to 2.0 μm and a flux of 15% or less is applied to the side surface of the laminate.

測定ガス側電極120の電極パターンに重ねて、1%
の白金粉末を含有するAl2O3ペーストからなり、多孔質
の触媒担持層180となるパターンをスクリーン印刷によ
り約40μmの膜厚で積層する。
1% on the electrode pattern of the measurement gas side electrode 120
Consists of Al 2 O 3 paste containing platinum powder, stacking pattern to be a catalyst supporting layer 180, porous membrane thickness of about 40μm by screen printing.

上記積層体を、1450〜1500℃で一体同時焼成を行
い、酸素検出素子100を得る。
The laminate is simultaneously fired at 1450 to 1500 ° C. to obtain the oxygen detection element 100.

以上のようにして製造された酸素検出素子100の緻密
層190に対して、色素含浸法(レッドチェック法)を行
ったところ、着色した箇所はなく、緻密であることが確
認された。
When the dense layer 190 of the oxygen detecting element 100 manufactured as described above was subjected to a dye impregnation method (red check method), it was confirmed that there was no colored portion and the dense layer was dense.

上記酸素検出素子100を、従来技術で説明した酸素セ
ンサ10と同様に組み立て温度500℃、空燃比λ=0.8の強
還元雰囲気下に晒し、測定ガス側電極120と主体金具14
との間の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗の経時変化を調べ
た。この結果を第2図に実線で示す。
The oxygen detecting element 100 is exposed to a strong reducing atmosphere having an assembling temperature of 500 ° C. and an air-fuel ratio of λ = 0.8 in the same manner as the oxygen sensor 10 described in the related art, and the measurement gas side electrode 120 and the metallic shell 14 are exposed.
Was measured, and the change with time of the insulation resistance was examined. This result is shown by a solid line in FIG.

また、比較として、周囲に緻密層を設けない従来の酸
素検出素子を使用した酸素センサについても同様の実験
を行った。この結果を第2図に破線で示す。
Further, as a comparison, a similar experiment was performed on an oxygen sensor using a conventional oxygen detection element having no dense layer around it. This result is shown by a broken line in FIG.

第2図から明らかなように、周囲をガス不透過の緻密
層190で覆った本実施例の酸素検出素子100は、絶縁抵抗
の変化が非常にすくない。
As is clear from FIG. 2, the oxygen detecting element 100 of the present embodiment, in which the periphery is covered with the gas-impermeable dense layer 190, has a very small change in insulation resistance.

その結果、長期に亙って正確な酸素ガス分圧を検出で
きることが確認された。
As a result, it was confirmed that an accurate oxygen gas partial pressure can be detected over a long period of time.

本発明の第2実施例を、第3図にしたがって説明す
る。本実施例の酸素検出素子200は、中空状の筒体210に
固体電解質体220が捲回された構造となっている。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The oxygen detection element 200 of the present embodiment has a structure in which a solid electrolyte body 220 is wound around a hollow cylindrical body 210.

本酸素検出素子200の構成を製造法と共に説明する。 The configuration of the present oxygen detection element 200 will be described together with the manufacturing method.

Y2O3で部分安定化される組成に調整されたジルコニ
ア粉末を有機樹脂と混合し、ドクタープレード法によ
り、固体電解質板220となる厚み約0.25〜0.4mmのジルコ
ニアグリーンシートを作成する。
Zirconia powder adjusted to a composition partially stabilized by Y 2 O 3 is mixed with an organic resin, and a zirconia green sheet having a thickness of about 0.25 to 0.4 mm to be a solid electrolyte plate 220 is formed by a doctor blade method.

このジルコニアグリーンシートの表裏面に、多孔質
の基準ガス側電極230,測定ガス側電極240となる電極パ
ターンを、白金を主成分とするペーストをスクリーン印
刷することにより形成する。
On the front and back surfaces of the zirconia green sheet, electrode patterns serving as porous reference gas side electrodes 230 and measurement gas side electrodes 240 are formed by screen printing a paste containing platinum as a main component.

アルミナ粉末を有機樹脂と混合し、ドクタープレー
ド法により、導電性物質及びガスの不透過の緻密層250
となる厚み約0.05mmのアルミナグリーンシートを作成
し、測定ガス側電極240に相当する開口部260を有する所
定形状に切断する。
The alumina powder is mixed with an organic resin, and a dense layer 250 impermeable to a conductive substance and gas is formed by a doctor blade method.
An alumina green sheet having a thickness of about 0.05 mm is formed and cut into a predetermined shape having an opening 260 corresponding to the measurement gas side electrode 240.

第1実施例と同様にしてペースト状のシルコニア粘
性体を調整する。
A paste-like viscous zirconia material is prepared in the same manner as in the first embodiment.

のジルコニアグリーンシートジルコニア粘性体を
塗布し、このジルコニアグリーンシートにのアルミナ
グリーンシートを積層被着する。
Zirconia green sheet is coated with a zirconia viscous material, and an alumina green sheet is laminated on the zirconia green sheet.

アルミナグリーンシートの開口部260内の測定ガス
側電極240の電極パターンに重ねて、1%の白金粉末を
含有するAl2O3ペーストからなり、多孔質の触媒担持層2
70となるパターンをスクリーン印刷により約40μmの膜
厚で積層する。
A porous catalyst supporting layer 2 made of an Al 2 O 3 paste containing 1% of platinum powder is superposed on the electrode pattern of the measurement gas side electrode 240 in the opening 260 of the alumina green sheet.
A pattern of 70 is laminated by screen printing to a thickness of about 40 μm.

連通孔280を有するジルコニアの筒体290に、ジルコ
ニア粘性体を塗布し、上記〜の工程で製造された積
層体を捲回固着する。そして、筒体290の一端に蓋300を
接着する。
A zirconia viscous body is applied to a zirconia cylindrical body 290 having a communication hole 280, and the laminate manufactured in the above steps (1) to (4) is wound and fixed. Then, the lid 300 is bonded to one end of the cylindrical body 290.

上記で製造されたものを、1450〜1500℃で一体同
時焼成を行う。
The above-prepared product is integrally fired at 1450-1500 ° C.

で得られた焼成体表面の軸方向溝部310に、Al
2O3、MgOの微粒子コロイド状セメントを塗布し、熱処理
することによりガス不透過の緻密層320を形成し、筒状
の酸素検出素子200を得る。
In the axial groove 310 on the surface of the fired body obtained in
A gas-impermeable dense layer 320 is formed by applying a fine particle colloidal cement of 2 O 3 and MgO and performing a heat treatment to obtain a cylindrical oxygen detection element 200.

尚、上記〜で製造される積層体は、1個分づつ製
造してもよいが、複数個分の積層体をまとめて製造した
後に、1個分づつ切断して筒体290に捲回してもよい。
In addition, although the laminated body manufactured by the above-mentioned may be manufactured one by one, after manufacturing a plurality of laminated bodies collectively, it cuts one by one and winds it around the cylindrical body 290. Is also good.

本実施例の酸素検出素子200について、第1実施例と
同様の実験を行ったところ、第1実施例と同じく、測定
ガス側電極240と主体金具との間の絶縁抵抗は長期間に
亙り、高抵抗を維持することが確認された。
When an experiment similar to that of the first embodiment was performed on the oxygen detection element 200 of the present embodiment, the insulation resistance between the measurement gas side electrode 240 and the metal shell over a long period of time was the same as in the first embodiment. It was confirmed that high resistance was maintained.

[発明の効果] 以上のように、本発明の酸素検出素子の製造方法によ
って製造された酸素検出素子は、測定ガスに晒される固
体電解質体の表面のうち少なくとも多孔質電極を除い
て、導電性物質及びガス不透過の緻密層で覆われてい
る。そのため、この酸素検出素子では、導電性粒子の堆
積等による多孔質電極と主体金具との絶縁抵抗が低下し
ない。
[Effect of the Invention] As described above, the oxygen detecting element manufactured by the method for manufacturing an oxygen detecting element of the present invention has a conductive property except for at least the porous electrode on the surface of the solid electrolyte body exposed to the measurement gas. It is covered with a dense layer that is impermeable to substances and gases. Therefore, in this oxygen detecting element, the insulation resistance between the porous electrode and the metal shell does not decrease due to deposition of conductive particles or the like.

したがって、長期に亙って正確な酸素ガス分圧の測定
が可能となる。
Therefore, accurate measurement of the oxygen gas partial pressure can be performed over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例の部分破断斜視図、第2図
はその効果を説明する線図、第3図は本発明の第2実施
例の部分破断斜視図、第4図は従来例を説明する部分破
断斜視図である。 16,100,200……酸素検出素子 24,130,220……固体電解質体 22,110,120,230,240……多孔質電極 170,190,250,320……緻密層
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the effect thereof, FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a second embodiment of the present invention, and FIG. It is a partially broken perspective view explaining a conventional example. 16,100,200 …… Oxygen detecting element 24,130,220 …… Solid electrolyte 22,110,120,230,240 …… Porous electrode 170,190,250,320… Dense layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川地 良毅 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−166854(JP,A) 特開 昭57−182156(JP,A) 特開 昭62−222159(JP,A) 実開 昭60−113550(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Yoshitake Kawaji 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Special Ceramics Co., Ltd. (56) References JP-A-59-166854 (JP, A) JP-A-57-182156 (JP, A) JP-A-62-222159 (JP, A) JP-A-60-113550 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】酸素イオン導電性固体電解質からなる固体
電解質と、 該固体電解質体に設けられた一対の多孔質電極と、 を備え、測定ガス中の酸素ガス分圧を検出する酸素検出
素子の製造方法において、 セラミック粒子径が0.3〜0.2μmであるセラミック粒子
を含むとともに、該セラミック粒子に対して15重量%以
下のフラックスを含むセラミックペーストを、上記固体
電解質体のグリーンシートの表面のうち少なくとも上記
多孔質電極を除いて上記測定ガスに晒される表面に付着
させてペースト層を形成し、その後該ペースト層と上記
固体電解質体のグリーンシートとを同時焼成することに
より、該固体電解質体の表面に導電性物質及びガスの不
透過の緻密層を形成することを特徴とする酸素検出素子
の製造方法。
An oxygen detecting element comprising: a solid electrolyte comprising an oxygen ion conductive solid electrolyte; and a pair of porous electrodes provided on the solid electrolyte body, wherein the oxygen detecting element detects a partial pressure of oxygen gas in a measurement gas. In the manufacturing method, a ceramic paste containing ceramic particles having a ceramic particle diameter of 0.3 to 0.2 μm and a flux of 15% by weight or less with respect to the ceramic particles is coated on at least a surface of the green sheet of the solid electrolyte body. A paste layer is formed by attaching the paste layer to the surface exposed to the measurement gas except for the porous electrode, and then the paste layer and the green sheet of the solid electrolyte body are simultaneously fired, whereby the surface of the solid electrolyte body is Forming a dense layer that is impermeable to a conductive substance and a gas.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4213843B2 (en) * 2000-03-28 2009-01-21 日本特殊陶業株式会社 Stacked gas sensor element and gas sensor including the same
JP4739042B2 (en) * 2005-02-08 2011-08-03 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor and manufacturing method thereof
JP5638984B2 (en) 2010-03-11 2014-12-10 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor
JP6650855B2 (en) * 2016-09-30 2020-02-19 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57182156A (en) * 1981-05-01 1982-11-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Oxygen concentration sensor
JPS59166854A (en) * 1983-03-14 1984-09-20 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Limiting current type oxygen sensor
JPS60113550U (en) * 1984-01-10 1985-08-01 日産自動車株式会社 oxygen sensor
JPH0676988B2 (en) * 1986-03-24 1994-09-28 日本特殊陶業株式会社 Oxygen sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7951277B2 (en) 2005-02-08 2011-05-31 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor and method for manufacturing the same

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