宽域氧传感器是实现柴油发动机和天然气发动机燃油高效燃烧以及尾气排放控制的关键传感器。而片式双电池结构宽域氧传感器是目前研究热点,该传感器是利用扩散障来控制氧气的扩散以获得稳定的极限电流,从而实现宽范围的氧气测量目的。本文以多孔扩散障的制备及其对传感器泵电流的影响为重点开展研究,为宽域氧传感器的制备奠定基础。
论文根据扩散原理,通过改变造孔剂添加量来控制扩散障的孔隙率,制备了不同孔隙率的扩散障,并制作了宽域氧传感器。在自制的实验平台上,通过变化测试气氛的氧含量和温度对各传感器进行了测试,研究扩散障的显微结构对传感器泵电流的影响;并对传感器的烧结工艺进行了实验研究,优化了多层陶瓷共烧结的工艺。
研究得出,扩散障中的孔隙率(Φ)随着造孔剂-淀粉的添加量(w)呈线性增加;实验结果表明传感器的极限电流随着扩散障孔隙率的增加而增加,且与测试气氛中的O2含量呈现出线性关系。扩散障的孔隙率越高,传感器产生的极限电流差△Ilim也越大。由于只有当O2在扩散障中的扩散行为受阻时,极限电流才会产生,而提高扩散障的孔隙率,增加测试气氛的氧含量都有利于O2在扩散障中的扩散,所以出现了极限电流值的增加。在800~1200℃间,提高烧结的升温速率、烧结温度、采用对称式的结构能有效改善生坯的形变。
- 作 者：
- 谭翠
- 学科专业：
- 材料工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 华中科技大学
- 导师姓名：
- 肖建中夏风
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
