用于废气传感器的陶瓷传感器元件及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种用于废气传感器的陶瓷传感器元件，其中，所述陶瓷传感器元件(10)层状地构建并且细长地构造，其中，所述陶瓷传感器元件(10)沿纵向方向具有面向废气的端部区域，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在其内部具有沿层方向延伸的空腔(30)，其中，所述陶瓷传感器元件(10)具有电化学的泵单元(38)，该泵单元具有经受废气(100)的第一电极(16)、布置在所述空腔(30)中的第二电极(18)以及具有固体电解质(14)，所述固体电解质将所述第一电极(16)与所述第二电极(18)连接，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在面向废气的端部区域中具有气体进入孔(64)，该气体进入孔垂直于层方向延伸到所述陶瓷传感器元件(10)中并且将所述空腔(30)与废气(100)连接，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在背离废气的端部区域中具有多孔的热冲击保护层(62)，该热冲击保护层覆盖所述气体进入孔(64)，其特征在于，所述气体进入孔(64)朝向所述热冲击保护层(62)的横截面积比朝向所述空腔(30)的横截面积更大。2.根据权利要求1所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，所述气体进入孔(64)朝向所述热冲击保护层(62)的横截面积是其朝向所述空腔(30)的横截面积的至少50倍。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，所述气体进入孔(64)构造为阶梯孔，所述阶梯孔具有指向所述空腔(30)的区段(64a)和指向所述热冲击保护层(62)的区段(64b)，其中，所述阶梯孔在指向所述空腔(30)的区段(64a)中的横截面小于所述阶梯孔在指向所述热冲击保护层(62)的区段(30b)中的横截面。4.根据权利要求3所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，所述阶梯孔在指向所述热冲击保护层(62)的区段(64b)中的横截面与所述阶梯孔在指向所述空腔(30)的区段(64a)中的横截面的商为50或更大。5.根据权利要求3或4所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，所述阶梯孔在指向所述空腔(30)的区段(64a)中的直径(d)大于所述阶梯孔的指向所述热冲击保护层(62)的区段(64b)的高度(h)。6.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，所述热冲击保护层(62)在所述气体进入孔(64)的区域中向外凸出拱起。7.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷传感器元件，其特征在于，在所述气体进入孔(64)和所述热冲击保护层(62)之间布置有桥接层(60)。8.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷传感器元件(10)的方法，借助以下步骤：-用印刷浆料印刷生坯的陶瓷膜；-通过将多个印刷的生坯的陶瓷膜层状地层压来制造未烧结的堆叠；-将气体进入孔(64)引入到所述未烧结的堆叠的面向废气的端部区域中；-将桥接层(60)单独地印刷到转移膜(110)上；-将所述桥接层(60)从所述转移膜(110)转移到所述未烧结的堆叠上，使得所述桥接层(60)覆盖所述气体进入孔(64)；-将所述未烧结的堆叠烧结成烧结的堆叠；-将热冲击保护层(62)施加到所述烧结的堆叠或所述未烧结的堆叠的面向废气的端部区域上。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在转移所述桥接层(60)之前，将空腔形成
组分(64h)填充到所述气体进入孔(64)中，使得所述空腔形成组分(64h)在转移时支撑所述桥接层(60)。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在转移所述桥接层(60)之前，将所述未烧结的堆叠干燥。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述未烧结的堆叠在烧结前含有湿气，使得所述桥接层(60)在烧结时向外拱起。12.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的陶瓷传感器元件(10)的方法，借助以下步骤：-用印刷浆料印刷生坯的陶瓷膜；-通过将多个印刷的生坯的陶瓷膜层状地层压来制造未烧结的堆叠；-将气体进入孔(64)引入到所述未烧结的堆叠的面向废气的端部区域中；-将空腔形成组分(64h)引入到所述气体进入孔(64)中，尤其用空腔形成组分(64h)填充所述气体进入孔(64)；-用桥接层(60)桥接所述气体进入孔(64)；-将所述未烧结的堆叠烧结成烧结的堆叠；-将热冲击保护层(62)施加到所述烧结的堆叠或所述未烧结的堆叠的面向废气的端部区域上。

技术总结
本发明涉及一种用于废气传感器的陶瓷传感器元件(10)，其中，所述陶瓷传感器元件(10)层状地构建并且细长地构造，其中，所述陶瓷传感器元件(10)沿纵向方向具有面向废气的端部区域，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在其内部具有沿层方向延伸的空腔(30)，其中，所述陶瓷传感器元件(10)具有电化学的泵单元(38)，该泵单元具有经受废气(100)的第一电极(16)、布置在所述空腔(30)中的第二电极(18)和固体电解质(14)，所述固体电解质将所述第一电极(16)与所述第二电极(18)连接，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在面向废气的端部区域中具有气体进入孔(64)，该气体进入孔垂直于层方向延伸到所述陶瓷传感器元件(10)中，并且将所述空腔(30)与废气(100)连接，其中，所述陶瓷传感器元件(10)在背离废气的端部区域中具有多孔的热冲击保护层(62)，该热冲击保护层覆盖所述气体进入孔(64)，其特征在于，所述气体进入孔(64)朝向所述热冲击保护层(62)的横截面积比朝向所述空腔(30)的横截面积更大。述空腔(30)的横截面积更大。述空腔(30)的横截面积更大。


技术研发人员：H-J
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.05.04
技术公布日：2023/2/3