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微型陶瓷加热器的研制

作　者: 周蕾
导　师: 夏风
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料学
关键词: 氧传感器陶瓷加热器流延成型钨厚膜浆料共烧结
分类号: TB657.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

市场上广泛使用的套管式氧传感器由于达到起效温度较慢,故需要对其加热,引入加热器作为分离的部件安装在氧传感器中很有必要。本论文在实验室前人的基础上对套管式氧传感器中的陶瓷加热器进行了研究。选取75瓷为加热器支承体和保护层材料,进一步研究了加热器保护层制备工艺,对影响流延生坯质量的主要因素进行了探索。通过粘度测试、肉眼观察以及SEM测试,研究了粘结剂的作用机理,讨论了粘结剂对保护层生坯成型质量的影响;并研究了粘结剂与塑化剂的比例对保护层生坯质量的影响,最终稳定了保护层生坯的流延成型工艺。加热器的发热电路是用丝网印刷将钨厚膜浆料印刷在保护层生坯上后,与支承体组装共烧所得。本文对钨厚膜浆料的配方和制备工艺进行了研究,确定了钨厚膜浆料中无机粘结剂-玻璃料的配方,用热分析测试、XRD测试对制备好的玻璃料性能进行了分析和评价,并对玻璃料配方进行了优化;通过观察发热膜与基体共烧结形貌,研究了玻璃料添加量对厚膜浆料印刷特性、发热膜与75瓷基体的共脱脂烧结以及烧结后发热膜方阻大小的影响。对加热器保护层与支承体的组装工艺和共烧结行为进行了研究。确定了合适的组装粘结剂,并研究了共烧结过程中保护层与支承体收缩的相互影响,确定了合适的保护层和支承体装载量。研究了烧结气氛对75瓷烧结后致密度的影响,并讨论了还原性气氛（H₂）促进75瓷致密烧结的机理。最后对还原性气氛中的共烧结工艺进行了优化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-30
  1.1 前言  9-10
  1.2 套管式氧传感器工作原理  10-12
  1.3 微型陶瓷加热器的特点  12-15
  1.4 流延成型工艺综述  15-18
  1.5 厚膜导电浆料综述  18-23
  1.6 抗热震性相关理论  23-25
  1.7 实验研究思路和方案  25-30
2 保护层成型工艺研究  30-43
  2.1 引言  30
  2.2 实验  30-32
  2.3 实验结果与讨论  32-42
  2.4 本章小结  42-43
3 发热膜制备工艺研究  43-56
  3.1 引言  43-44
  3.2 实验  44-49
  3.3 实验结果及分析  49-55
  3.4 本章小结  55-56
4 发热膜与基体共烧结工艺研究  56-66
  4.1 引言  56
  4.2 实验  56-58
  4.3 实验结果及分析  58-65
  4.4 本章小结  65-66
5 支承体和保护层组装与共烧结工艺研究  66-86
  5.1 引言  66
  5.2 实验  66-70
  5.3 实验结果及分析  70-85
  5.4 本章小结  85-86
6 全文总结  86-88
致谢  88-89
参考文献  89-92

微型陶瓷加热器的研制

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