KR960703464A

KR960703464A - 전위없이 배열된 센서 엘레먼트를 가지는 전기화학적인 측정센서와 그 형성방법(Elektrochemischer meBfuhler mit einem potentialfrei angeordneten sensorelement und verfahren zu seiner herstellung)

Info

Publication number: KR960703464A
Application number: KR1019950705940A
Authority: KR
Inventors: 헤르만 프라이세 카알; 베일 헬뮤트; 니이스 지그프리드; 마틴 비데만 한스
Original assignee: 게오르그 뮐러 · 페터 뢰저; 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1994-07-09
Publication date: 1996-08-17
Also published as: DE4342731B4; KR100348914B1; DE4342731A1

Abstract

전위 없이 배열되는 센서 엘레먼트(14)를 가지는 전기 화학적인 측정 센서(10)가 가스의 산소 함유를 측정하는데, 특히 내연 기관의 배기 가스 속에서 산소 함유량을 측정하는데 제공된다. 이 센서 엘레먼트(14)는 한 측이 폐쇄된 관의 형상인 산소 이온을 유도하는 고체 전해체(23)를 갖는다. 이 관은 외측 표면에 뻗어 있는 단자측 스트립 도체(27)이 있는, 외측 표면에 배열된 외측 전극(25)을 가지며 패킹링(20)으로 금속 하우징(11)안에 삽입된다. 이 센서 엘레먼트(14)는 적어도 패킹링(20)의 영역에서 절연 레이어(21)를 가지며, 이것은 하우징(11)을 향한 스트립 도체 (27)을 덮는다. 절연 레이어(21)가 결정의 , 비금속 재료 및 유리를 형성하는 재료의 혼합물로 형성된다. 이 형성에서 절연 레이어(21)가 유리를 형성하는 재료의 용융 온도 위에서 열처리에 놓이고, 절연 레이어(21)가 결정의 , 비금속 재료로 채워진 유약을 형성한다.

Description

전위없이 배열된 센서 엘레먼트를 가지는 전기화학적인 측정센서와 그 형성방법(Elekrochemischer meBfuhler mit einem potentialfrei angeordneten sensorelement und verfahren zu seiner herstellung)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims

센서 엘레먼트가 산소 이온을 유도하는 고체 전해체를, 바람직하게는 한 측이 폐쇄된 관의 형상으로 그리고 도전성 단자를 가진 전극을 가지며, 상기 센서 엘레먼트는 패킹링으로 금속 하우징에 삽입되고, 하우징을 향한 도전성의 적어도 하나의 단자가 절연 레이어에 의해 패킹링의 영역에서 하우징 맞은 편에서 전기적으로 절연되어 있으며, 전위 없이 배열된 센서 엘레먼트로 가스의 산소 함유를 정하는, 내연 기관의 배기 가스 속에서 산소 함유량을 측정하는 전기 화학적인 측정 센서에 있어서, 결정의 비금속성 재료로 채워진 유리가 가열시에 형성되고, 절연 레이어(21)가 결정의 비금속 재료와 유리를 형성하는 재료의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 양 재료들 중 하나는 혼합물의 각각 적어도 10Vo1.%이 되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 결정의 비금속성 재료가 Al₂O₃, Mg-스피널, 포스테라이트, MgO-안정화 된 ZrO₂, CaO- 및/또는 Y₂O₃-안정화 된 ZrO₂, 비안정화 된 ZrO₂또는 HfO₂또는 이들 재료의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 절연 레이어(21)는 고체 전해체(23)의 재료의 열 팽창 계수에 거의 부합하는 열 팽창계수를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제4항에 있어서, 결정의 비도전성 재료는 〉6×10⁶K^-1, 바람직하게는 〉7×10^-6K^-1의 열 팽창 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 유리를 형성하는 재료는 알칼리 토규산염 유리인 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제6항에 있어서, 상기 알칼리 토규산염 유리는 바륨-알루미늄-규산염 유리인 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제7항에 있어서, 30원자%까지 바륨이 스트론듐에 의해 치환되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 적어도 절연 부분(27)의 영역에서 도전성 단자(27)와 절연 레이어(21) 사이에 중간 레이어(30)가 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제9항에 있어서, 상기 중간 레이어(30)는 고체 전해체(23)의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 절연 레이어(21)는 고체 전해체(23)의 둘레에 적어도 패킹링(20)의 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 절연 레이어(21)는 측정 전극(25)을 덮는 보호 레이어(29)에 도달되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 절연 레이어(21)의 두께는 10 내지 100마이크로미터인 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 있어서, 절연 레이어(21) 위에 적어도 패킹링(20)의 영역에서 커버 레이어(31)가 위치되어 패킹링(20)의 기계적인 압력을 흡수할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제14항에 있어서, 커버 레이어(31)는 조밀한 세라믹 층이며, 이의 재료에 소결 전에 10% 이하의 용제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제15항에 있어서, 커버 레이어(31)의 재료는 고체 전해체(23)의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제14항에 있어서, 커버 레이어(31)의 두께는 10 내지 50마이크로미터인 것을 특징으로 하는 전기 화학적인 측정 센서.
제1항에 따르는 측정 센서를 위한 전위 없이 배열된 센서 엘레먼트의 형상을 위한 방법에 있어서, 결정의 비전도성 재료 및 유리를 형성하는 재료로 이루어지는 절연 레이어의 혼합물이 유리를 형성하는 재료의 용융온도 위에서 열처리에 노출되는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.
제18항에 있어서, 유리를 형성하는 재료는 앞서 용융된 프릿으로서 혼합물에 포함되는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.
제19항에 있어서, 유리를 형성하는 원료 혼합물 〈10%의 첨거물을 가지는 프릿이 이용되는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.
제18항에 있어서, 유리를 형성하는 재료는 유리를 형성하는 원료로서 혼합물에 포함되는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.
제18항에 있어서, 유리를 형성하는 원료는 결정수, 카보나이트 또는 유사한 열감열량의 소성 프로세스에서 〉90%까지 없는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.
제18항에 있어서, 절연 레이어(29)의 열처리는 고체 전해체(23)와 함께 공동 소결에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전위없이 배열된 센서 엘레먼트의 형성 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.