JPH07270375A

JPH07270375A - 複合タイル製検出素子を含む排気ガスセンサーおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH07270375A
Application number: JP7026765A
Authority: JP
Inventors: Richard W Duce; リチャード・ウィリアム・デュース; David B Quinn; デイヴィッド・ブライアン・クイン
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1995-10-20
Also published as: US5395506A; EP0667523A3; EP0667523A2; US5384030A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】より経済的な、加工しやすい材料を用いて、
優れた熱的および機械的特性を備えた、短絡を生じるこ
とがない排気ガスセンサーを提供する。【構成】本排ガスセンサー１０は第１部分２６および
第２部分２８を有する基板２４であって、第１部分２６
が誘電性材料を含み、第２部分２８が電解質材料を含
み、かつ第１部分２６と第２部分２８の間に移行帯域が
介在する基板を有する。移行帯域は、基板２４の第１部
分２６の方向へ増大する濃度を有する誘電性材料、およ
び基板２４の第２部分２８の方向へ増大する濃度を有す
る電解質材料を含む。基板２４には第１および第２の反
応性組成物を同時付着させる。第１組成物は誘電性材料
を含み、第２組成物は電解質材料を含む。これらの同時
付着した組成物を一緒に焼成して、第１部分２６、第２
部分２８および移行部分を有する基板２４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は排気ガスセンサー、より詳細には
請求項１の冒頭に記載の排気ガスセンサーに関するもの
である。

【０００２】平坦なセラミックタイル製基板を製造する
既知の方法は“ロール圧縮プレス法”である。この方法
においては、セラミック粉末をホッパーに装入し、反対
方向に回転している２個のローラー間に連続的に供給し
てテープを形成する。一度に１種類の粉末材料がロール
圧縮プレスに装填されるにすぎない。プレス後にテープ
を清浄にし、そして個々のプロセスまたは構成部品のた
めの各種サイズのタイルに切断される。しかしこのよう
な方法が自動車用排気ガスセンサーの作成に利用された
とはこれまで知られていない。

【０００３】排気ガスセンサーを作成するためには、２
種類の平坦なジルコニアタイル製基板を使用しうる。一
方のタイルはその反対側の各面に白金電極がプリントさ
れ、センサータイルである。他方のタイルはその１面に
誘電体フィルムがプリントされ、その上にヒーターパタ
ーンがプリントされている。このタイルはヒータータイ
ルである。この誘電体フィルムはヒーターからセンサー
への短絡を防止するためにヒーターの１面にプリントさ
れる。ヒータータイルの内側には空気参照スロット(air
reference slot)が形成される。これら２種類のタイル
が熱および圧力を用いるプロセスで互いに積層されて、
その上に多数のセンサー素子を有するタイルを形成す
る。

【０００４】しかしセンサー基板としてジルコニアを用
いるのは経費がかかる。より経済的な材料、たとえばア
ルミナがジルコニアと組み合わせて用いられている。米
国特許第４，５７４，０４２号明細書には、アルミナ基
板、およびこのアルミナ基板の一端付近に設けられた環
状の溝内にゆるく取り付けられ、アルミナ基板とジルコ
ニアディスクの間に白金Ｏリングを挿入することにより
適所に保持された固体ジルコニア電解質ディスクを含
む、ガス分析装置が示されている。このデバイスは作成
するのが困難であり、かつアルミナとジルコニアの熱膨
張係数の差のため熱膨張応力を受ける。優れた熱的およ
び機械的特性を備えた、より適切な基板材料、たとえば
アルミナもある。

【０００５】さらに、薄い誘電体被膜またはテープの使
用は短絡を防止するのには不十分であることが証明され
た。被膜の多孔性または微小割れは、特に基板への連結
を得るためにろう付けを用いる場合には最終的にデバイ
スの短絡をもたらす。高い温度で導電性であるジルコニ
アも、特に基板への連結を得るためにろう付けを用いる
場合には最終的にデバイスの短絡をもたらす可能性があ
る。

【０００６】ジルコニからで作成された基板は、一般に
軟弱であり、かつ耐熱衝撃性に乏しい。それらは、化学
的特性、結晶粒度および焼結条件が明確に制御されない
場合には、相転移のため機械的劣化をも示す可能性があ
る。

【０００７】ジルコニアはテープに加工するのが困難な
材料でもある。この材料を使用に適したテープに成形す
るためには、材料の特別な配慮および調製を必要とす
る。アルミナなど他の材料は、これほどの配慮および注
意を必要としない。これはテープを製造するための装置
および労力の双方の経費にも影響を及ぼす。

【０００８】本発明は先行技術がもつ上記の欠点を克服
するものである。

【０００９】本発明による排気ガスセンサーは、請求項
１の特徴部分に明記される特色を特徴とする。

【００１０】本発明は、第１部分および第２部分を含む
基板を有する排気ガスセンサーであって、第１部分が誘
電性材料を含み、第２部分が電解質材料を含むものを包
含する。第１部分と第２部分の間に第３部分、すなわち
移行帯域が介在し、これは基板の第１部分の方向へ増大
する濃度の誘電性材料、および基板の第２部分の方向へ
増大する濃度の電解質材料からなる。本発明はその排気
ガスセンサー基板の製造方法であって、第１および第２
の反応性(amenable)組成物を同時付着させる工程を含
み、その際第１組成物は誘電性材料を含み、第２組成物
は電解質材料を含むものである方法をも包含する。同時
付着したこれらの組成物を一緒に焼成して、上記のよう
に第１、第２および第３部分を有する基板を形成する。
これら２組成物をスラリー状として同時付着させ、分割
されたドクターブレードにより基板上に塗布して、誘電
性材料および電解質材料の薄いテープを形成することが
できる。２組成物は、組成物を並行して(side by side)
圧縮プレスを通して供給することによって同時付着させ
ることもでき、これにより第１誘電体部分および第２電
解質部分を有する単一テープが形成される。この方法に
おいて第１組成物は誘電性材料および結合剤を含有し、
かつ第２組成物は電解質材料および結合剤を含有する。
第１および第２組成物は、組成物を並行配列で圧縮プレ
スに付与するように配置されたホッパーに装入しうる。

【００１１】本発明は、検出部材としてジルコニアを含
有し、デバイスの末端にのみ設置された、排気ガスセン
サー用の平坦な検出基板を提供する。ジルコニア材料を
先端にのみ配置することにより、デバイスの残部に用い
る誘電性材料、たとえばアルミナを最大厚さにすること
ができる。これによりデバイスのセンサー電極とヒータ
ーリード線との間の短絡状態の可能性が除かれる。

【００１２】ジルコニアと比較して、より高い機械的強
度、より高い弾性率、より高い耐熱衝撃性を備え、かつ
より予想可能な、より制御しやすい熱膨張挙動を示す基
板材料を使用することも望まれている。選ばれた本発明
基板は排気システム内の温度および環境条件の範囲全体
にわたって安定である。これらの改良された物理的特性
を備えた基板は、この用途および環境に対して、より強
固な基板を提供する。アルミナなどの基板材料も、ジル
コニアと比較して低い経費を提供し、かつ基板の成形に
要する加工がより少ない。

【００１３】本発明のこれらおよび他の目的、特色およ
び利点は、以下の詳細な記述および特許請求の範囲の記
載ならびに添付の図面から明らかであろう。

【００１４】平板型の自動車排気ガスセンサーは、通常
の円錐形の排気ガスセンサーと同様に作動する。後者の
場合、第１多孔質触媒電極が燃焼機関からの排気ガスに
暴露され、一方第１電極から固体電解質を隔てて配置さ
れた第２多孔質触媒電極は参照ガスに暴露される。次い
でこれら２電極間に得られるガルヴァーニ電位を測定す
ると、これが排気ガス濃度を指示する。これら２種類の
センサーの相異は、平板素子、すなわち固体電解質層、
参照電極および測定電極、ならびに所望によりヒーター
素子がすべて平坦な構成部品として付与され、従って積
層平板構造を形成していることである。

【００１５】図１には本発明による排気ガスセンサー１
０が示され、これはオーバーラップ関係にある下記の素
子を含む：ヒーター誘電体の保護テープ１２；プリント
ヒーター１４；それに形成された空気参照溝２０を含む
アルミナ基板１８；誘電体部分２６および電解質ボデー
部分２８を含む同時キャスト複合テープ２４の１面にプ
リントされた内部電極２２；同時キャスト複合テープ２
４の他方の面にプリントされた外部電極３０およびセン
サーパッド１５；ならびに緻密なアルミナ部分３４（テ
ープ３２の誘電体部分２６を覆う）、および多孔質アル
ミナ部分３６（テープ３２の電解質ボデー部分２８を覆
う）を含む保護用外側テープ３２。テープ２４はパッド
１５と内部電極２２を接触させるためにそれに形成され
た孔１６を備えている。

【００１６】図２は、本発明によるタイル状の同時キャ
スト複合基板３８を示し、これから図２に示した点線に
沿って多数の別個のセンサー複合素子が切り取られる。
各素子には第１部分２６および第２部分２８が含まれ
る。第１部分２６は誘電性材料、たとえばアルミナであ
り、第２部分２８は電解質材料、たとえばジルコニアで
ある。図３Ａは、本発明により誘電体組成物および電解
質組成物を付着させた直後であって、それらの組成物が
混和される前の、同時キャストされた誘電体材料８０お
よび電解質材料８２の一部の拡大図である。図３Ｂは、
本発明により混和された後の、同時キャストされた誘電
体組成物および電解質組成物の一部の拡大図である。混
和工程により、２部分の界面に移行帯域４４が形成さ
れ、これは基板３８の第１部分４０（誘電体部分）の方
向へ増大する勾配濃度を有する誘電性材料、および基板
３８の第２部分４２（電解質部分）の方向へ増大する勾
配濃度を有する電解質材料からなる。移行帯域４４は、
電解質のスラリーを予め焼成したアルミナに隣接して付
着させ、そしてこの電解質スラリーとアルミナ基板を同
時焼成して単一基板材料を製造した場合のように定基板
の誘電体部分と電解質部分との間に明瞭な界面を与える
ことはない。その場合は電解質ボデーとアルミナ基板の
界面はせいぜい、アルミナ基板の多孔度に対応する容量
％の電解質ボデーを含むにすぎない。すなわち２０％の
多孔度をもつアルミナ基板については、界面の電解質材
料の濃度はせいぜい８０容量％のアルミナおよび２０容
量％の電解質材料である。本発明は、０−１００％の勾
配濃度の電解質材料；および１００−０％の勾配濃度の
誘電性材料を含有する移行帯域を含む。移行帯域の長さ
は多様であってよいが、好ましくは約２．５４ｍｍ（１
／１０インチ）以下である。

【００１７】移行帯域４４は基板３８の誘電体部分と電
解質部分の間の熱的および機械的応力を低下させる作用
をも示す。誘電性材料および電解質材料からなる移行帯
域内に形成される勾配濃度のため、これら２材料の機械
的および物理的特性もこの領域で勾配をもった様式でブ
レンドされ、従ってそれらの間に生じる可能性のある応
力が低下する。

【００１８】図４は、本発明により複合テープを形成す
る方法であって、電解質材料を含有する第１スラリー；
および誘電性材料を含有する第２スラリーを同時付着さ
せることを含む方法を示す。２種類のスラリーは、間隔
を置いた第１および第２の平らな脚、ならびにそれらの
間に伸びている高くなったドクターブレードナイフ５２
を備えたドクターブレード５０により同時付着する。誘
電体スラリーと電解質スラリーを互いに分離するため
に、スラリー仕切り５４がドクターブレード５０に直角
に伸びている。好ましくはテープは、誘電体スラリー４
８を保持するための隣接スラリー仕切り５４により定め
られる第１コンパートメント、電解質スラリー４６を保
持するための隣接スラリー仕切り５４により定められる
第２コンパートメント、および誘電体スラリー４８を保
持するための隣接スラリー仕切り５４により定められる
第３コンパートメントを備えたドクターブレード５０に
よりキャスティングされる。テープがキャスティングさ
れた時点で、このテープを電解質部分の中央で切断する
と、それぞれ誘電体部分および電解質部分を含む２つの
大きなテープが得られる。ドクターブレード５０は支持
体５６、たとえばガラス、マイラーその他の平らな表面
に乗せることができ、これからキャストテープを容易に
剥離することができる。各コンパートメントに適宜なス
ラリーを充填した時点で、ドクターブレード５０をこの
平らな表面上でスラリー仕切り５４の方向へ前進させ
て、誘電体スラリー４８および電解質スラリー４６の並
行したストリップを同時付着、すなわち同時キャスティ
ングする。誘電体スラリーおよび電解質スラリーのスト
リップはそれらの接触した端に沿って混和し、テープの
中央へ向かって移行する増大勾配濃度の電解質、および
テープの外側両端へ向かって移行する増大勾配濃度の誘
電性材料を含む、融合、ブレンドした界面移行帯域４４
を形成する。同時付着、同時キャスティングしたスラリ
ーを乾燥させると、単一テープが形成される。

【００１９】適切な誘電体組成物は、誘電体粉末、たと
えばアルミナを含有する。この組成物は、ベヒクル基剤
としての脱イオン水、または有機溶剤、たとえばメチル
エチルケトン、ならびに有機添加物、たとえば結合剤、
可塑剤および脱泡剤をも含有する。粉末粒度は約５μｍ
から約０．１μｍ未満にまで及ぶことができ、粉末は組
成物の重量の約４５−約６５重量％の量で存在しうる。
結合剤は組成物の約７−約１５重量％の量で存在し、水
／溶剤は組成物の約２８−約４８重量％の量で存在しう
る。

【００２０】適切な電解質組成物は、電解質材料、たと
えばジルコニアを含有する。ジルコニア粉末は約１μｍ
から約０．１μｍ未満にまで及ぶ粒度をもつことがで
き、ジルコニアは全組成物の約４５−約６５重量％の量
で存在しうる。組成物は全組成物の約７−約１５重量％
の量で存在する有機添加物、たとえば結合剤、可塑剤お
よび脱泡剤をも含有しうる。組成物は約２８−約４８重
量％の脱イオン水または溶剤をも含有する。スラリー法
では薄いテープが得られ、これは基板に積層した際にそ
の誘電体部分と電解質部分の間の熱的応力が低下すると
いう利点をもつ。使用されるジルコニアをテープ２４の
末端に位置するものにのみ減少させることにより、誘電
性材料の使用量が最適なものになる。

【００２１】図５は、本発明による平板型酸素センサー
基板を製造するための他の方法を示す。この方法には、
粉末状電解質組成物５８および粉末状誘電体組成物６０
を圧縮プレス６２の方へ移動させて、電解質部分および
誘電体部分を含む単一テープを形成することが含まれ
る。圧縮プレスは互いに反対方向に回転している一対の
対向するローラー６４、６６からなるものでよい。粉末
状誘電性材料および粉末状電解質材料は、これらの材料
を圧縮プレス６２へ並行関係で前進させることができる
ように、別個のホッパー、または図示されるように仕切
り７０を含む単一ホッパーに装入しうる。粉末状材料
は、下記に図６に関して記載するように、それぞれ結合
剤を含有する。圧縮された粉末状材料はテープを形成
し、次いでこれは焼成されて、基板を形成する。前記の
ようにこの方法によっても、テープの第１の外側部分へ
向かう方向に増大する勾配濃度の誘電性材料、およびテ
ープの第２の中央部分へ向かう方向に増大する勾配濃度
の電解質材料を含む移行帯域が得られる。次いでこの同
時付着、同時キャストテープを縦に２分し、焼成して、
第１誘電体部分、第２電解質部分、および第１部分と第
２部分の間に介在する移行帯域を含むセラミック基板を
形成することができる。移行帯域は基板の第１部分の方
向へ増大する濃度の誘電性材料、および第２部分の方向
へ増大する濃度の電解質材料を含有する。圧縮プレス法
は乾式法のすべての利点を備えている。すなわち乾燥収
縮がなく、かつテープの取り扱いによる遅れがない。

【００２２】図６も本発明により排気ガスセンサーを製
造するための他の方法を示す。この場合、誘電体組成物
６０および電解質テープ７２を圧縮プレスに供給し、こ
れにより第１誘電体部分、第２電解質部分を含む単一テ
ープ片が圧縮プレスから排出される。電解質テープは乾
燥電解質粉末、たとえばジルコニア、および十分に分散
した有機結合剤、たとえばアクリル系ポリマーを含有す
る組成物から予め作成される。結合剤は全組成物の約７
−約１４重量％の量で存在しうる。誘電体組成物は誘電
体粉末、たとえばアルミナ、および十分に分散した有機
結合剤、たとえばアクリル系ポリマーを含有する。有機
結合剤は全組成物の約７−約１４重量％の量で存在しう
る。誘電体粉末および電解質粉末は約５μｍから０．１
μｍ未満にまで及ぶ粒度をもつことができる。この方法
は、電解質テープを予め成形しておき、次いで電解質部
分を後から付加しうるという利点をもつ。

【００２３】図５および６に示した乾式圧縮プレス法に
よれば、厚さ約０．０７６２−約１．２７ｍｍ（約０．
００３−約０．０５インチ）を有するテープが製造され
る。これに対し図４に示した前記のスラリー法によれ
ば、これより薄い、厚さ約０．０２５４−約０．３８１
ｍｍ（約０．００１−約０．０１５インチ）のテープが
製造される。

【００２４】それぞれ模型用粘土またはパン用ドウに似
た特性をもつ部分湿潤電解質および誘電体組成物を用い
てカレンダリング処理を行うと、約０．０５０８−約２
５．４ｍｍ（約０．００２−約１インチ）の多様な厚さ
をもつテープを製造しうる。カレンダリング法は、はる
かに広範な厚さのテープを製造しうるので、有利であ
る。

【００２５】また図１において外部電極保護層３２を複
合材料として構成することができる。これは誘電性材
料、たとえばアルミナで作成することができ、外部電極
および外部電極リード線の両方に対する保護を与える。
この層３２は別個の層として作成するか、または図１に
示すように組み合わせることができる。２種類の異なる
テープを組み合わせて複合材料構造体にすることによ
り、部品取り扱いおよび整合作業が最小限に抑えられ、
その結果低価格および高品質が得られる。

【００２６】外部電極保護層３２は、排気ガスを十分に
サンプリングしうる程の開放多孔性をもつ第１部分３６
を含む。その主な機能は、粒状物質による摩耗に対して
外部電極を保護し、かつ外部電極に有害であるか、また
はその性能を低下させる可能性のある排気ガス、たとえ
ばケイ素または鉛を含有する揮発性化合物に対するバリ
ヤーとして作用することである。アルミナ材料の多孔度
は焼成に際してセラミック構造体に孔を残す有機添加
物、たとえばコーンスターチにより、または最初の原料
の粒度を慎重に選ぶことにより制御しうる。

【００２７】外部電極リード線保護層３４には、高密度
という要件があるにすぎない。密度は保護層３２の製造
における各種パラメーター、たとえば粒度分布、表面
積、化学的特性、結合剤および他の添加物を制御するこ
とにより制御しうる。高密度部分３４および開放多孔質
部分３６を含む保護層３２は、本発明の同時キャスティ
ング工程により製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による同時キャスト複合テープを含む平
板型排気ガスセンサーの分解図である。

【図２】本発明による、第１誘電体部分、移行帯域、お
よび第２電解質部分を含む排気ガスセンサー基板を示す
図である。

【図３】本発明による、同時キャストされた誘電体及び
電解質複合材料の一部の拡大図である。図３Ａは、本発
明による、誘電性材料および電解質材料が混和される前
の、同時キャストされた誘電体および電解質複合材料の
一部の拡大図であり、図３Ｂは、本発明による、誘電性
材料および電解質材料の一部が混和された後の、同時キ
ャストされた誘電体および電解質複合材料の一部の拡大
図である。

【図４】本発明の第１態様に従って、分割されたドクタ
ーブレードを用いて支持体上に誘電体組成物および電解
質組成物を同時付着させる工程を含む、排気ガスセンサ
ー用複合タイルの製造方法を示す図である。

【図５】本発明の第２態様に従って、電解質組成物およ
び誘電体組成物を並行配列で圧縮プレスに付与する工程
を含む、排気ガスセンサー基板の製造方法を示す図であ
る。

【図６】本発明の第３態様に従って、電解質テープおよ
び誘電体組成物を並行配列で圧縮プレスに付与する工程
を含む、排気ガスセンサー基板の製造方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０排気ガスセンサー１２ヒーター誘電体の保護テープ１４プリントヒーター１５センサーパッド１６孔１８アルミナ基板２０空気参照溝２２内部電極２４同時キャスト複合テープ２６，４０，８０誘電体部分２８，４２，８２電解質部分３０外部電極３２保護用外側テープ３４緻密なアルミナ部分３６多孔質アルミナ部分３８同時キャスト複合基板４４移行帯域４６電解質スラリー４８誘電体スラリー５０ドクターブレード５２ドクターブレードナイフ５４スラリー仕切り５６支持体５８粉末状電解質組成物６０粉末状誘電体組成物６２圧縮プレス６４、６６ローラー７０仕切り７２電解質テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デイヴィッド・ブライアン・クインアメリカ合衆国ミシガン州48439，グランド・ブランク，オールデ・ショーボロ・ロード 5327

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１誘電体部分（２６）および第２電解
質部分（２８）を有する基板（２４）であって、第１部
分（２６）と第２部分（２８）の間に介在する移行帯域
（４４）があり、この移行帯域（４４）が、基板（２
４）の第１部分（２６）の方向へ増大する勾配濃度を有
する誘電性材料（４０）、および基板（２４）の第２部
分（２８）の方向へ増大する勾配濃度を有する電解質材
料（４２）からなることを特徴とする基板；ならびに基
板（２４）の一方の面にある外部電極（３０）および基
板（２４）の他方の面にある内部電極（２２）；を含む
排気ガスセンサー（１０）。
【請求項２】電解質材料（４２）および電解質部分
（２８）がそれぞれジルコニアを含む、請求項１に記載
の排気ガスセンサー（１０）。
【請求項３】誘電性材料（４０）および誘電体部分
（２６）がそれぞれアルミナを含む、請求項１または２
に記載の排気ガスセンサー（１０）。
【請求項４】排気ガスセンサー基板（２４）の製造方
法であって、第１および第２の反応性組成物を同時付着
させ、その際第１組成物は誘電性材料（４８）を含み、
第２組成物は電解質材料（４６）を含み；これらの組成
物を同時焼成して、電解質部分（２８）、誘電体部分
（２６）、ならびに勾配濃度を有する誘電性材料（４
０）および電解質材料（４２）からなる移行部分（４
４）を含む基板（２４）を形成することを特徴とする方
法。
【請求項５】各組成物がスラリー状であり、同時付着
させる工程が、それらの組成物を並行関係で、分割され
たドクターブレード（５０）により支持体（５６）上に
塗布して、厚さ約０．０２５４−約０．３８１ｍｍ（約
０．００１−約０．０１５インチ）のテープを形成する
ことよりなる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】排気ガスセンサー基板（２４）の製造方
法であって、並行関係で、１）誘電体粉末（６０）およ
び結合剤、ならびに２）電解質粉末（５８）および結合
剤を圧縮プレス（６２）に付与し；これらの粉末を圧縮
してテープとなし、次いでこのテープを焼成して、誘電
体部分（２６）、電解質部分（２８）、ならびにそれら
の間の、勾配濃度を有する誘電性材料（４０）および電
解質材料（４２）からなる移行部分（４４）を含む基板
（２４）を形成することを特徴とする方法。
【請求項７】誘電性粉末（６０）がアルミナを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】電解質粉末（５８）がジルコニアを含
む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】テープが厚さ約０．０７６２−約１．２
７ｍｍ（約０．００３−約０．０５インチ）を有する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】排気ガスセンサー基板（２４）の製造
方法であって、(1)電解質テープ（７２）、および(2)
結合剤を含有する電解質粉末（６０）を圧縮プレス（６
２）に供給し；誘電体粉末（６０）および電解質テープ
（７２）を圧縮して、厚さ約０．０７６２−約１．２７
ｍｍ（約０．００３−約０．０５インチ）の単一片複合
テープとなし；そしてこの単一片複合テープを焼成し
て、誘電体部分（２６）、電解質部分（２８）、ならび
にそれらの間の、誘電性材料（４０）および電解質材料
（４２）の勾配濃度を有する移行部分（４４）を含む基
板（２４）を形成することを特徴とする方法。
【請求項１１】排気ガスセンサー（１０）の保護膜の
製造方法であって、アルミナを含む第１および第２の反
応性組成物を、誘電体部分（２６）および電解質部分
（２８）を有する基板（２４）上に形成された外部電極
（３０）上に同時付着させ；その際第１組成物（３４）
を基板（２４）の誘電体部分（２６）上に付着させ、か
つ第２組成物（３６）を基板（２４）の電解質部分（２
８）上に付着させ；そしてこれらの組成物を同時焼成し
て、基板（２４）の電解質部分（２８）上のフィルムが
基板（２４）の誘電体部分（２６）上のフィルムの多孔
度より大きい多孔度を有し、より大きい多孔度を有する
部分のフィルムが排気ガスを基板（２４）の電解質部分
（２８）へ貫流させ、かつ基板（２４）の誘電体部分
（２６）上のフィルムが電極（３０）の残りの部分に対
する損傷を阻止するものである保護フィルムを形成する
ことを特徴とする方法。