【摘 要】
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极限电流型氧传感器能够连续检测出稀薄燃烧区的空燃比,是汽车氧传感器的热门研究方向。极限电流型氧传感器工作过程中,绝缘层和功能层材料之间存在热膨胀系数不匹配的问题,
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极限电流型氧传感器能够连续检测出稀薄燃烧区的空燃比,是汽车氧传感器的热门研究方向。极限电流型氧传感器工作过程中,绝缘层和功能层材料之间存在热膨胀系数不匹配的问题,在热震过程中,产生热应力,导致结构破坏,对氧传感器的使用寿命造成巨大影响。本文主要研究过渡层的添加对简化后的绝缘层和功能层的性能的影响。使用有限元法对梯度过渡层和交齿过渡层结构进行优化,通过低温固相法制备氧化铝前驱体,经过流延、印刷、叠压和共烧结工艺,制备出过渡结构共烧结试样。对这些试样进行强度和形貌测试,分析得出如下结论:(1)梯度过渡层和交齿过渡层均可以改善结构的热应力分布。梯度过渡层减少了结合面的应力。交齿过渡层使应力集中在固定面。选择齿宽为0.5mm的交齿过渡层可以减少应力集中的同时,改善结合面的应力分布。(2)水合碱式乙酸铝的柠檬酸配合物的烧结温度在375℃,共烧结试样在烧结过程中需要在此温度进行保温,以使前驱体分解完全。(3)梯度过渡层和交齿过渡层均可以减少结构热应力。相比交齿过渡层,梯度过渡层能强化结构,保证绝缘层性能。
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