[发明专利]制造用于获知测量气体室中测量气体的至少一个特征的传感器的传感器元件的密封件的方法

说明书

本发明涉及制造用于获知测量气体室中测量气体的至少一个特征的传感器的传感器元件的密封件的方法。具体地，本发明涉及制造用于传感器(10)的传感器元件(30)的密封件(42、46)的方法，该传感器用于获知测量气体室中的测量气体的至少一个特征，特别是用于获知该测量气体中的气体组分的含量或该测量气体的温度。所述方法包括下列步骤：‑提供至少包含氮化硼和氧化硼的陶瓷材料，其中氧化硼的含量基于该陶瓷材料计为2.0重量%至6.0重量%或大于6.0重量%且不大于10.0重量%，‑将该陶瓷材料模压成密封件(42、46)，并‑通过温度处理提高该密封件物体(42、46)的强度。

技术领域

本发明涉及制造用于传感器的传感器元件的密封件的方法，该传感器用于获知测量气体室中的测量气体的至少一个特征。

背景技术

由现有技术已知大量传感器元件和用于获知测量气体室中测量气体的至少一个特征的方法。原则上，这可以是测量气体的任意物理和/或化学特征，其中可以获知一个或多个特征。下面，本发明特别描述关于测量气体的气体组分的含量的定性和/或定量获知，特别是关于测量气体中的氧气含量的获知。该氧气含量可以例如以分压的形式和/或以百分率的形式获知。但是替代地或者额外地，也可获知测量气体的其它特征，例如温度。

例如，可以将这种传感器元件配置为所谓的λ探测器，如例如由Konrad Reif(编者): Sensoren im Kraftfahrzeug , 2010年第1版, 第160-165页已知。通过宽带λ探测器，特别是通过平面（planar）宽带λ探测器, 可以例如测定大范围内的废气中的氧气浓度并因此推测燃烧室中的空气-燃料-比。空气值λ描述了这种空气-燃料-比。

由现有技术特别地已知具有陶瓷传感器元件的传感器，其基于特定固体的电解性能的运用，即基于这种固体的离子传导性能。特别地，这种固体可以是陶瓷固体电解质，例如二氧化锆(ZrO₂)，特别是经钇稳定化的二氧化锆(YSZ)和经钪掺杂的二氧化锆(ScSZ)，其可以含有少量添加的氧化铝(Al₂O₃)和/或氧化硅(SiO₂)。

这种传感器通常具有密封件。该密封件由包含氮化硼和氧化物陶瓷组分例如块滑石的混合物的材料制造。这种传感器例如描述在DE 100 09 597 A1、DE 195 32 090 A1和DE 197 14 203 A1中。同样已知由氮化硼制造一些密封件以及由块滑石制造其它密封件。然后，将它们以交替的次序应用在传感器中。这些密封件设计为片状的。此处描述的材料提供良好的密封作用，特别是针对燃料，以及高的温度耐受性。此处描述的密封件由六角形氮化硼制造并由等静压热压的烧结体通过切削方式加工而成。由块滑石制造的密封件是未烧结的经模压的块滑石原料。

DE 197 50 107 C1描述了由六角形氮化硼粉末制造密封件的方法，该粉末压制成密封件物体。此外描述了从该氮化硼粉末通过洗涤取出游离的氧化硼，并向该氮化硼粉末中添加粘合剂。

尽管由现有技术已知的制造方法的优点，其还具有改进潜力。例如，通过切削加工制成的密封件的制造非常昂贵。通过使用粘合剂借助压制的制造由于多个方法步骤是复杂的并因此同样太过昂贵的。此外，密封作用并不最佳。此外，经烧结的密封件具有由于制造所致的密度差异，其导致不同的品质。这又在后续的用于设定恒定水分含量的制造工艺过程中成问题。

发明内容

因此，提出一种制造用于获知测量气体室中的测量气体的至少一个特征的传感器的传感器元件的密封件的方法，该方法至少基本上避免已知制造方法的上述缺点，成本明显更有利，并可以制造具有改进的针对废气和湿气的密封作用的密封件。

制造用于获知测量气体室中的测量气体的至少一个特征，特别是用于获知该测量气体中的气体组分的含量或该测量气体的温度的传感器的传感器元件的密封件的本发明方法包括下列步骤，优选以所示次序：