DE19545590C2

DE19545590C2 - Ko-gesinterte Cermet-Schicht auf einem Keramikkörper und ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19545590C2
Application number: DE1995145590
Authority: DE
Inventors: Karl-Hermann Friese; Siegfried Nees
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: DE19545590A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein kogesintertes Schichtsystem mit einem Keramikkörper, einer Cermetschicht und einer Abdeck schicht nach der Gattung des Anspruchs 1, insbesondere eine kogesinterte Cermet-Schicht, welche in Form einer Leiterbahn und/oder Meßelektrode auf einem keramischen Sondenstein in einem elektrochemischen Meßfühler vorliegt, und ein verfah ren zum Herstellen eines solchen Schichtsystems.

Es ist allgemein bekannt, beispielsweise für die Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Abgasen, insbesondere in Abgasen von Verbrennungsmotoren, elektrochemischen Meßfühlern - oft mals auch als λ-Sonden bezeichnet - zu verwenden.

Bekannte derartige Meßfühler beruhen auf dem Prinzip der Sauerstoffkonzentrationskette mit einem ionenleitenden Festelektrolyten. Sie enthalten z. B. als Sondenstein ein einseitig geschlossenes Rohr aus einem ionenleitenden z. B. aus - bevorzugt Y₂O₃-stabilisierter - ZrO₂-Keramik bestehen den Festelektrolyten, auf dessen äußerer, dem Abgas zuge wandten Oberfläche sich eine Leiterbahn und eine Meßelektro de befinden, die z. B. aus Pt-Cermet bestehen können.

Die Leiterbahn- und die Meßelektrodenschicht sind bei diesen Meßfühlern sehr dünn und obwohl sie im allgemeinen eine ke ramische Deckschicht tragen, unterliegen sie doch nach län gerem Gebrauch einem korrosiven Angriff durch einige der Ab gasbestandteile, z. B. Ruß, Blei sowie Phosphor- und Schwe felverbindungen. Außerdem neigen die Leiterbahn- und die Meßelektrodenschicht dazu, sich vom Keramikkörper abzulösen. Diese Schädigungen sind besonders ausgeprägt in dem offenen Ende des Meßfühlers zugewandten Bereich, wo sich beispiels weise infolge einer niedrigen Temperatur die schädlichen Ab gasbestandteile leichter niederschlagen.

Aus der DE-AS 26 19 746 ist ein elektrochemischer Meßfühler bekannt, der auf der äußeren, dem Abgas zugewandten Oberflä che des Festelektrolytkörpers oder Sondensteins eine elek tronenleitende Schicht in Form einer Leiterbahn aus einem Gemisch von Metall und ggf. keramischem Material oder hoch schmelzendem Glas als Stützgerüst aufweist, und bei dem der dem offenen Ende des Rohrs zugewandte Teil der Leiterbahn mit einer Glasur, z. B. aus Kalium-Aluminiumsilikat, Barium- Aluminium- oder Barium-Calcium-Aluminiumsilikat bedeckt ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Abdeckung der Leiterbahn mit einer Glasur schwerwiegende Nachteile hat. Nachteilig ist zunächst, daß die Glasur nur nach dem Sinterprozess auf getragen werden kann. Nachteilig ist auch, daß in den auf den Glasuren erzeugten Deckschichten aufgrund ihrer von der Sondenkeramik sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnung beim Betrieb der Meßfühler leicht Risse auftreten, die lokal die Leiterbahnen einem Angriff aussetzen.

Bei dem aus der DE-PS 37 35 298 bekannten Meßfühler werden die Nachteile des aus der DE-AS 26 19 747 bekannten Meßfüh lers dadurch behoben, daß die Deckschicht als aus der Roh stoffmischung der Sondensteinkeramik mit gleicher oder er höhter Sinteraktivität, beispielsweise aus stabilisiertem ZrO₂, hergestellte Abdeckschicht ausgebildet wird. Eine er höhte Sinteraktivität erreicht man z. B. durch Zusätze, wie Al-, Ba- oder Ba-Al-Silikat, die in Mengen von 5 Gew.-% bezo gen auf die Rohstoffmischung zur Herstellung der Deckschicht zugegeben werden.

In dem EP-Patent 0 435 999 ist ein Temperaturfühler mit ei ner auf einem aus einem Material, wie Aluminiummoxid, beste henden Trägersubstrat, die in Oxidkeramik feinverteiltes me tallisches Platin enthält, und die Oxidkeramik von einem Oxidgemisch aus Silicium-, Aluminium- und Erdalkalioxid ge bildet wird. Bei der Herstellung werden die Ausgangsstoffe für die temperaturempfindliche Schicht mit einem Bindemittel vermischt auf das Trägersubstrat aufgebracht und dann mit diesem bei maximal 1300°C getempert.

In der DE OS 43 42 731 wird ein weiterer elektrochemischer Meßfühler zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts von Gasen be schrieben, bei dem das Sensorelement zum mindesten teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen ist. Die isolierende Schicht ist aus einem kristallinen nichtmetalli schem Material, z. B. Al₂O₃-Pulver, und einem glasbildenden Material, z. B. Glaspulver, zusammengesetzt. Bei der Herstel lung der isolierenden Schicht oberhalb der Schmelztemperatur des glasbildenden Materials reagiert dieses mit dem kristal linen nichtmetallischen Material unter Bildung einer mit dem kristallinen nichtmetallischen Material gefüllten Glasur.

Trotz der mit den oben beschriebenen Meßfühlern erzielten Fortschritten, ist noch kein Meßfühler bekannt, bei dem die Haftung der Leiterbahn und der Meßelektrode der Meßsonde auf einem Keramikkörper als keramischem Sondenstein insbesondere in dem Bereich optimal ist, der nicht wie die eigentliche Meßelektrode üblicherweise mit einer porösen Schutzschicht abgedeckt ist, und bei dem gleichzeitig eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine ausreichend gute elektri sche Leitfähigkeit gewährleistet ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße kogesinterte Schichtsystem nach der Gattung des Anspruchs 1, das einen aus einem Glas oder einem Glasgemisch bestehenden Anteil aufweist, wobei die Halbku geltemperatur des Glases bzw. mindestens einer Komponente des Glasgemisches unterhalb der Sintertemperatur liegt und der Maximalwert des Glasanateils so festgelegt wird, daß dieser die elektrische Leitfähigkeit der Cermet-Schicht nicht beachtlich vermindert, läßt sich z. B. in einem elek trochemischen Meßfühler als Sensorelement verwenden, der ge genüber den bekannten, oben angesprochenen Meßfühlern den Vorteil hat, daß die Elektrode sehr gut auf dem Keramikkör per haftet. Die Halbkugeltempertarur, die ein Maß für den Erweichungspunkt ist, ist definiert als die Temperatur, bei der ein gepreßter zylindrischer Probenkörper auf dem zu un tersuchenden pulverförmigen Material zu einer Halbkugel auf geschmolzen ist, was gemäß DIN 51730 im Schattenbild mit dem Erhitzungsmikroskop (ein Erzeugnis der Firma Leitz/Wetzlar) ermittelt wird.

Bevorzugt liegt die Halbkugeltemperatur mindestens 150°C und besonders bevorzugt mindestens 400°C unter der Sintertempe ratur, da das Dichtsintern des Keramikkörpers bereits unter halb der Sintertemperatur beginnt.

Überaschenderweise wurde gefunden, daß die vorteilhafte Wir kung bereits bei einem geringen Glasanteil eintritt und daß deshalb die Gefahr, daß die elektrische Leitfähigkeit der Cermet-Leiterbahn als Cermet-Schicht durch den Glaszusatz verringert wird, praktisch ausgeschlossen ist. Der Glasan teil in der Cermet-Schicht liegt oberhalb von ca. 2 Volu men-% und bevorzugt bei < 5%. Die obere Grenze bis zu der ge fahrlos Glas zugesetzt werden kann liegt bei etwa 20 Volumen-%.

Offenbar beruht die Wirkung des Glases darauf, daß es auf grund seiner niedrigen Halbkugeltemperatur beim Aufheizen des Keramikkörper auf die Sintertemperatur vor deren Errei chen, d. h. bevor das Dichtsintern stattfindet, in die Poren des Keramikkörpers eindringt und dadurch die Cermet-Schicht im Keramikkörper verankert wird.

Die Erfindung ist in allen Fällen anwendbar, bei denen die Haftung einer Cermet-Schicht auf einem Keramikkörper auch unter extremen Bedingungen, wie einer hydrothermalen Bean spruchung und/oder in einer stark korrosiven Atmosphäre ver bessert werden soll. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die erfindungsgemäße Struktur sehr vorteilhaft in einem elektro chemischen Meßfühler, z. B. für die Bestimmung des Sauer stoffgehaltes in Autoabgasen, einsetzbar.

Ein Festkörperelektrolyt, den der Sondenstein in dem Meßfüh ler bildet, besteht in vorteilhafter Weise aus - ggf. Y₂O₃- stabilisierter - ZrO₂-Keramik und es ist dann günstig, wenn die Cermet-Schicht aus - ggf. Y₂O₃ stabilisiertem - ZrO₂/Metall-Cermet und eine ggf. vorhandene Abdeckschicht ebenfalls aus - ggf. Y₂O₃-stabilisierter -ZrO₂-Keramik besteht. Platin ist - insbesondere dann, wenn das Kosintern in einer oxidierenden Atmosphäre stattfindet - ein besonders vorteilhaftes Metall.

Da die ZrO₂-Keramik im allgemeinen bei 1450°C gesintert wird, ist es vorteilhaft, wenn die Halbkugeltemperatur des Glases oder mindestens einer Komponente des Glasgemisches bei maximal etwa 1300°C, noch bevorzugter bei maximal etwa 1050°C liegt.

Die Rohstoffmischungen zur Herstellung der Schichten auf dem Keramikkörper enthalten üblicherweise organische Löse- und Bindemittel, die beim Aufheizen der erfindungsgemäßen Struk tur vollständig entfernt werden müssen. Dazu ist es vorteil haft, wenn die Transformationstemperatur des Glases bei min destens 350°C liegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen- Schichtsystems sind in den Unteransprüchen offenbart.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach der Gattung des Patent anspruchs 9 ist dadurch gekennzeichnet, daß vordem Dichtsintern ein Glas oder eine Glasmischung in einer Menge in die Cermet-Schicht eingeführt wird, welche die elektri sche Leitfähigkeit der Cermet-Schicht nicht beachtlich ver mindert, wobei die Halbkugeltemperatur des Glases bzw. min destens einer Komponente der Glasmischung unter der Sinter temperatur liegt. Es unterscheidet sich also von den bekann ten Verfahren hauptsächlich dadurch, daß Glas oder eine Glasmischung in die Cermet-Schicht eingeführt wird. Die ap parativ aufwendigen Verfahrensschritte sind dieselben wie bei bekannten Verfahren z. B. zur Herstellung von λ-Sonden. Deshalb läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaft lich günstig ohne zusätzliche betriebliche und apparative Umstellungen einführen.

Es gibt zwei vorteilhafte Möglichkeiten, das Glas bzw. das Glasgemisch in die Cermet-Schicht einzuführen. Diese Möglichkeiten sind:

a) der Rohstoffmischung für die Cermet-Schicht wird eine festgelegte Menge des Glases bzw. der Glasmischung zuge mischt
b) der Rohstoffmischung für die mindestens eine wei tere Schicht wird eine festgelegte Menge des Glases oder des Glasgemisches zugemischt, wobei mit der Rohstoff mischung für die mindestens eine weitere Schicht eine Ab deckschicht aus keramischem Material auf die Cermet- Schicht oder eine unter und/oder über der Cermet-Schicht bzw. ggf. über der Abdeckschicht aus keramischem Material liegende, vorzugsweise Aluminiumoxid enthaltende Schicht bzw. solche Schichten erzeugt wird/werden.

Beim Erhitzen dringt bei der Möglichkeit a) das Glas in die Poren des noch nicht dichtgesinterten Keramikkörpers ein, während bei der Möglichkeit b) das Glas einerseits in die Cermet-Schicht eindiffundiert und andererseits in die Poren des noch nicht dichtgesinterten Keramikkörpers eindringt. Die Steuerungsparameter, um das Glas bzw. das Glasgemisch in der gewünschten Menge in die Cermet-Schicht einzuführen, lassen sich durch einfache Versuche ermitteln. Sofern dies wünschenswert ist, läßt sich das Zuführen des Glases bei der Anwendung der Erfindung auf λ-Sonden auch so steuern, daß das Glas entweder in die gesamte Elektrode oder nur in ihren als Leiterzug dienenden, dem offenen Rohrende zugewandten Bereich eingeführt wird.

Zeichnung

Sie zeigt in einer Querschnittsdarstellung ein Sensorelement für einen elektrochemischen Meßfühler zum Messen der Sauer stoffkonzentration in Abgasen und zur Veranschaulichung von vier Ausführungsbeispielen zwei Ausführungen des in der Fig. 1 gezeigten Details A. Der Meßfühler ist bestimmt für den Einbau in die Abgasleitung des Verbrennungsmotors eines Kraftwagens zur Erfassung des λ-Wertes. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausschnitte zeigen Querschnitte mit unter schiedlichen Schichtstrukturen, mit denen sich die erfin dungsgemäße Idee verwirklichen läßt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Sensorelements für einen elektrochemischen Meßfühler erläutert, welches ei ne bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Struktur darstellt. Es sei aber klargestellt, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Vielmehr läßt sich die Erfindung immer dann vorteilhaft anwenden, wenn die Haf tung einer Cermet-Schicht auf einem Keramiksubstrat verbes sert werden soll, daß mit der Cermet-Schicht kogesintert ist. Es ist allerdings so, daß sich durch die Anwendung der Erfindung auf elektrochemische Meßfühler der Erfolg der er finungsgemäßen Lösung besonders elegant überprüfen läßt.

Das in der Fig. 1 dargestellte Sensorelement 1 weist einen Sondenstein aus einem Keramikkörper 2 in Form eines einsei tig geschlossenen Rohrs, eine im Innern des Rohrs aufge brachte Referenzleiterbahn 5, welche an ihrem einen Ende in eine einem Referenzgas, z. B. Luft, ausgesetzte Referenzelek trode 6 an der Innenseite des geschlossenen Rohrendes und an ihrem anderen Ende in einem am offenen Rohrende angebrachten Elektrodenanschluß übergeht, eine an der äußeren Rohrober fläche aufgebrachte Cermet-Leiterbahn 3, welche an ihrem ei nen Ende in eine dem Abgas ausgesetzte Meßelektrode 4 an der Außenseite des geschlossenen Rohrendes und an ihrem anderen Ende in einen am offenen Rohrende angebrachten Elektrodenan schluß 7 übergeht, eine Deckschicht 10, welche die Cermet- Leiterbahn 3 mindestens teilweise bedeckt, und eine die Me ßelektrode 4 abdeckende poröse keramische Schutzschicht 9 auf.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird im folgenden gezeigt, daß die genannte Lösung auf unterschiedlichen Wegen erreicht werden kann.

Beispiel 1

Das Beispiel 1 wird anhand der Fig. 2 veranschaulicht, die eine Ausführungsform des in der Fig. 1 mit A bezeichneten Details wiedergibt. Die Ausführung zeigt einen Keramikkörper 2 aus Y₂O₃-stabilisierter ZrO₂-Keramik auf den eine Y₂O₃- stabilisierte ZrO₂/Pt-Cermet-Leiterbahn 3 als Cermet-Schicht und eine darüber liegende 5 bis 30 µm dicke Y₂O₃- stabilisierte ZrO₂-Abdeckschicht 11 aufgebracht ist. Zwi schen der ZrO₂/Pt-Cermet-Leiterbahn 3 und der Abdeckschicht 11 ist eine 15 bis 30 µm dicke glashaltige Schicht 12 ange ordnet, welche 40 Gew.-% Al₂O₃ und 60 Gew.-% einer Mischung von zwei Glaspulvern A und B im Volumen-Verhältnis 1 : 1 ent hält. Der Schicht 11 entspricht in der Fig. 1 die Deck schicht 10. Das Glas A besteht aus 53,9% BaO/5,8% Al₂O₃/0,6% SrO/39,7% SiO₂ und das Glas B aus 13, 7% Li₂O/5,3% K₂O/11,1% BaO/3,5% Al₂O₃/66,4% SiO₂ (jeweils Gew.-%) Die Transformati onstemperatur des Glases A liegt bei 770°C und die des Gla ses B bei 440°C. Die Halbkugeltemperatur des Glases A liegt bei < 1250°C und die des Glases B bei 900°C.

Bei der Herstellung der in Fig. 2 gezeigten Struktur werden die üblicherweise ein Bindemittel enthaltenden Materialien für die einzelnen Schichten auf den auf bekannte Weise her gestellten, ungesinterten Sondenstein als Keramikkörper 2 schichtweise aufgebracht und dann wird die Struktur zunächst auf eine Temperatur, bis zu der die Bindemittel abdünsten und abbrennen (ca. 350°C), dann auf die Erweichungstempera turen der Gläser erhitzt und schließlich wird der beschich tete Sondenstein bei 1450°C an der Luft kogesintert, wobei das Dichtsintern erfolgt. Damit das Abbrennen des Bindemit tels ohne besondere zusätzliche Maßnahmen rückstandsfrei er folgt, ist es erforderlich, daß die Transformationstempera tur des Glases nicht unter 350°C liegt. Typischerweise ent halten, die auf dem Sondenstein aufgebrachten Schichten 32 bis 65 Gew.-% einer festen Rohstoffmischung, 1 bis 8 Gew.-% eines organischen Binders und 27 bis 67 Gew.-% anderer Zu sätze, wie Lösungsmittel, Entschäumer, Dispergiermittel und Stellmittel in bekannten Kombinationen.

Mittels des Peel-Tests wurde ermittelt, daß die Haftfestig keit der Cermet-Leiterbahn 3 in der in Beispiel 1 erhaltenen Struktur im Vergleich zu der bei Referenzproben, welche auf gebaut waren, wie es in der DE-PS 37 35 298 beschrieben ist, um mehr als den Faktor 2,5 höher war. Aus den Ergebnissen konnte abgeleitet werden, was auch durch keramographische Querschliffe durch das ko-gesinterte Schichtsystem auf dem Sondenstein bestätigt wurde, daß die Cermet-Leiterbahn 3 nach dem Sintern mindestens 2 Volumen-% Glas bezogen auf das Material der Cermet-Leiterbahn 3 enthielt und daß Glas in die Poren des Keramikmaterials des Keramikkörpers 2 einge drungen war. Bei der Messung des Leiterbahnwiderstands zeig te sich, daß die Leitfähigkeit der Cermet-Leiterbahn 3 durch den Glasgehalt nicht beeinträchtigt worden ist, was bedeu tet, daß der Glasgehalt einen oberen Wert von etwa 20 Volu men-% nicht überschritt. Die visuell unter dem Mikroskop so wie mittels des Peel-Tests untersuchte Korrosionsbeständig keit der Cermet-Leiterbahn 3 war unverändert gut. Um diese Erfolge zu erzielen, war es nicht erforderlich, die bei be kannten Verfahren zur Herstellung von Meßsonden bzw. Sen sorelementen angewandte Wärmebehandlung abzuändern.

Beispiel 2

Außer daß statt des Glases B ein Glas C eingesetzt wurde, wurde beim Beispiel 2 wie beim Beispiel 1 vorgegangen. Das Glas C bestand aus 17,1% Li₂O/11,8% BaO/0,1% SrO/3,8% Al₂O₃/67,2% SiO₂ (jeweils Gew.-%). Seine Transformationstem peratur lag bei 400°C und seine Halbkugeltempertur bei 850°C.

Die Ergebnisse bezüglich der Haftung, der Leitfähigkeitun der Korrosionsbeständigkeit der Cermet-Leiterbahn 3 waren ähnlich vorteilhaft wie bei dem vorangehenden Beispiel.

Beispiel 3

Der Deckschicht 10 in der Fig. 1 entspricht in der Fig. 2 eine auf er Cermet-Leiterbahn 3 aufgebrachte Abdeckschicht 11 aus keramischem Material. Außerdem ist eine Glasschicht 12 zwischen der Cermet-Leiterbahn 3 und dem Keramikkörper 2 aufgebracht. Außer daß die zu 100% aus dem Glas C bestehende Schicht unter der Cermet-Leiterbahn 3 aufgebracht wurde, wurde in derselben Weise wie bei Beispiel 2 vorgegangen. Al ternativ hätte die Abdeckschicht 11 auch weggelassen werden können.

Die an der fertigen Struktur ermittelten Ergebnisse bezüg lich der Haftung, der Leitfähigkeit und der Korrosionsbe ständigkeit der Cermet-Leiterbahn 3 waren ebenso vorteilhaft wie bei den vorangegangenen Beispielen.

Beispiel 4

Das Beispiel 4 wird anhand der Fig. 3 erläutert. Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausschnitt ist das Glas nur in der Cermet-Leiterbahn 3 vorhanden. Der Deckschicht 10 in der Fig. 1 entspricht die Abdeckschicht 11 in der Fig. 3.

Außer daß das Glas C dem Rohrmaterial für die Cermet- Leiterbahn 3 mit einem Anteil von 10 Volumen-% zugemischt und nicht in der Form einer glashaltigen Schicht oder als Bestandteil einer Abdeckschicht eingeführt wurde, wurde in derselben Weise wie in den Beispielen 2 und 3 vorgegangen.

Die an der fertigen Struktur ermittelten Ergebnisse bezüg lich der Haftung, der Leitfähigkeit und der Korrosionsbe ständigkeit der Cermet-Leiterbahn 3 waren ebenso vorteilhaft wie bei den vorangehenden Beispielen.

Diese Ergebnisse zeigen, daß nicht nur die erfindungsgemäße Struktur ausgezeichnete Eigenschaften hat, sondern auch, daß diese Ergebnisse auf unterschiedlichen Wegen erzielt werden können, was eine unerwartete und vorteilhafte Flexibilität bei der Umsetzung der Erfindung bereitstellt.

Claims

1. Kogesintertes Schichtsystem, aufweisend einen Keramic körper, eine Cermetschicht und eine auf dieser befindli che Abdeckschicht aus einem keramischen Material, herge stellt dadurch, daß die Cermetschicht in dem Keramikkör per über ein Glas oder Glasgemisch verankert wird, wobei die Halbkugeltemperatur des Glases oder mindestens einer Komponente des Glasgemisches unterhalb der Sintertempe ratur liegt, indem

1. vor dem Kosintern zwischen dem noch nicht dichtgesinter ten Keramikkörper und der Rohstoffmischung der Cermet schicht eine zusätzliche Schicht, enthaltend mindestens ein Glaspulver sowie Löse- und Bindemittel, angeordnet wird, oder
2. der Rohstoffmischung der Cermetschicht mindestens ein Glaspulver zugesetzt wird,

wobei der Glasanteil in der Cermetschicht nach dem Sin tern jeweils größer als 2 Vol.-% ist und maximal 20 Vol.-% beträgt.

2. Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugeltemperatur des Glases oder mindestens einer Komponente des Glasgemisches mindestens 150°C unter der Sintertemperatur liegt.

3. Schichtsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugeltemperatur des Glases oder mindestens einer Komponente des Glasgemisches mindestens 400°C unter der Sintertemperatur liegt.

4. Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasanteil in der Cermetschicht größer als 5 Vol. -% ist.

5. Schichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper aus - ggf. Y₂O₃ - stabilisierter - ZrO₂-Keramik, die Cermetschicht aus - ggf. Y₂O₃-stabilisiertem ZrO₂/Pt-Cermet und die Abdeckschicht aus - ggf. Y₂O₃-stabilisiertem-ZrO₂- Keramikmaterial besteht.

6. Schichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas oder die Komponenten des Glasgemisches eine Transformationstemperatur von minde stens 350°C haben.

7. Schichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser Ausdehnungskoeffizienten im Bereich zwischen 7 × 10^-6 und 13 × 10^-6 K^-1 besitzen.

8. Schichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas oder Glasgemisch auf einem Ba-Al-Silikat oder einem Li-Ba-Al-Silikat basiert.

9. Verfahren zum Herstellen eines kogesinterten Schichtsy stems bei dem auf einen noch nicht dichtgesinterten Ke ramikkörper die Rohstoffmischung für eine Cermetschicht und auf dieser Rohstoffmischung für mindestens eine, aus einem anorganischen, nichtmetallischen Material beste hende Abdeckschicht aufgebracht werden und das Schicht system dann dichtgesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

1. zwischen dem Keramikkörper und der Rohstoffmischung für eine Cermetschicht eine zusätzliche Schicht, enthaltend mindestens ein Glaspulver sowie Löse- und Bindemittel, angeordnet wird, oder
2. der Rohstoffmischung der Cermetschicht mindestens ein Glaspulver zugesetzt wird,

wobei der Glasanteil in der Cermetschicht nach dem Sin tern jeweils größer als 2 Vol.-% ist und maximal 20 Vol.-% beträgt und die Halbkugeltemperatur des Glases oder mindestens einer Komponente des Glasgemisches un terhalb der Sintertemperatur liegt.

10. Verwendung des kogesinterten Schichtsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (2) als Sondenstein in der Meßsonde eines elektrochemischen Meßfühlers integriert ist und die Cer metschicht eine Leiterbahn (3) und/oder eine Meßelektro de bildet.