氧传感器热震性能和机械强度的改善研究

针对新型多层片式氧传感器,研究了在多层钇稳定氧化锆( YSZ)固体电解质的层间,添加多孔YSZ夹层后对多层YSZ固体电解质抗热震性能的影响。采用流延制膜、等静压成型、程序控制烧结的方法,制备了含多孔夹层的YSZ多层陶瓷试样。通过水冷强度法,获得试样的平均热震残余强度来评价试样的抗热震性能。结果表明,多孔夹层的存在,有利于提高多层YSZ固体电解质的抗热震性能,10%的淀粉造孔可使层状陶瓷的临界热震温差由原来的250℃提高到450℃。电镜分析表明,多孔夹层中的孔洞可捕捉热震时热应力引起的裂纹,抑制裂纹的无偏转生长,减弱多层陶瓷的热震后脆裂。夹层中细密的孔洞比稀疏的大孔更有利于提高材料的抗热震性能。