一种薄膜温度烧蚀复合传感器及其制备方法
专利汇可以提供一种薄膜温度烧蚀复合传感器及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 薄膜 温度 烧蚀复合 传感器 及其制备方法，所述传感器是一种绝 热层 材料烧蚀温度与烧蚀速率测量集成型薄膜传感器。本发明采用微 机械加工 技术在基片表面制作了一组薄膜 热电偶 ，然后将薄膜热电偶垂直埋设于绝热层内，这样，在绝热层材料的烧蚀过程中，就可以通过薄膜热电偶组测量出绝热层烧蚀面以及绝热层不同深度点的温度，并可通过薄膜热电偶的通断判断绝热层烧蚀面的 位置 ，结合烧蚀时间，可得出绝热层材料的烧蚀速率。采用这种发明的有益效果是可同时对绝热层材料烧蚀过程中的温度变化及绝热层烧蚀速率进行测量，为绝热层的设计提供数据参考，并且采用这种发明的薄膜温度烧蚀传感器制备工艺简单，结构可靠。，下面是一种薄膜温度烧蚀复合传感器及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种薄膜温度烧蚀复合传感器，其特征在于，所述薄膜温度烧蚀复合传感器（1）包括基片（2），设于基片（2）上的过渡层（3），设于过渡层（3）上的薄膜热电偶阵列；所述薄膜热电偶阵列上设有保护膜（6）；所述薄膜热电偶阵列由两个以上包括A电极（4）和B电极（5）的薄膜热电偶（10）构成；所述薄膜热电偶（10）包括将薄膜热电偶（10）的热电势信号引出的补偿导线（7）；所述基片（2）材料为Al2O3陶瓷；所述过渡层（3）材料为Ta2O5；所述保护膜（6）为电介质材料。
2.如权利要求1所述的薄膜温度烧蚀复合传感器，其特征在于，所述基片（2）直径为
50mm～150mm，厚度0.5mm～1mm；所述过渡层（3）厚度为0.05μm～0.1μm；所述薄膜热电偶（10）的厚度为0.2μm～0.5μm；所述保护膜（6）厚度为0.1μm～0.2μm。
3.如权利要求1所述的薄膜温度烧蚀复合传感器，其特征在于，所述薄膜热电偶（10）为R型热电偶、B型热电偶或S型热电偶。
4.如权利要求3所述的薄膜温度烧蚀复合传感器，其特征在于，所述薄膜热电偶（10）为R型热电偶。
5.如权利要求1所述的薄膜温度烧蚀复合传感器，其特征在于，所述保护膜（6）材料为SiO2。
6.一种如权利要求1～5之一所述薄膜温度烧蚀复合传感器的制备方法，包括如下步骤：
（1）清洗基片；
（2）将基片与薄膜热电偶A电极的不锈钢掩膜套装在一起并放于沉积镀膜系统的行星架上；
（3）依次在基片表面淀积过渡层薄膜和薄膜热电偶A电极的薄膜材料，取下不锈钢掩膜；
（4）将基片与薄膜热电偶B电极的不锈钢掩膜板套装在一起并放于沉积镀膜系统的行星架上；
（5）依次在基片表面淀积过渡层薄膜和薄膜热电偶B电极的薄膜材料；取下不锈钢掩膜；
（6）将经上述步骤制成的薄膜热电偶基片放入高温气氛退火炉，对制备的热电偶薄膜进行退火；
（7）将薄膜热电偶基片与不锈钢掩膜套装在一起并放入沉积镀膜系统行星架，沉积保护膜；
（8）切片制得薄膜温度烧蚀复合传感器；
（9）将薄膜温度烧蚀复合传感器上薄膜热电偶的电极与补偿导线焊接。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（6）所述的退火温度为600℃～800℃，退火气氛为真空。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（6）所述的退火时间为0.5～1小时。
一种薄膜温度烧蚀复合传感器及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
其中，所述基片2材料为Al2O3陶瓷，其直径为50mm～150mm，厚度0.5mm～1mm；所述过渡层3材料为Ta2O5，厚度为0.05μm～0.1μm；所述薄膜热电偶10的厚度为0.2μm～
0.5μm；所述保护膜6为电介质材料，优选为SiO2，厚度为0.1μm～0.2μm。
（2）将基片与薄膜热电偶A电极的不锈钢掩膜套装在一起，并用不锈钢夹具夹好放在沉积镀膜系统的行星架上；
（3）依次在基片表面淀积过渡层薄膜和薄膜热电偶A电极的薄膜材料，取下不锈钢掩膜；其中过渡层薄膜用以增强热电偶薄膜与基片层的结合力，并增强热电偶薄膜在高温下的稳定性；
（4）将基片与薄膜热电偶B电极的不锈钢掩膜板套装在一起，并用不锈钢夹具夹好放于沉积镀膜系统的行星架上；
（5）依次在基片表面淀积过渡层薄膜和薄膜热电偶B电极的薄膜材料；取下不锈钢掩膜；
（6）将经上述步骤制成的薄膜热电偶基片放入高温气氛退火炉，对制备的热电偶薄膜进行退火处理，使电偶薄膜结构趋于稳定；
（7）将薄膜热电偶基片与不锈钢掩膜套装在一起并放入沉积镀膜系统行星架，沉积保护膜；
（8）利用切片机切片制得薄膜温度烧蚀复合传感器；
（9）将薄膜温度烧蚀复合传感器上薄膜热电偶的电极与补偿导线用电阻焊机焊接。
b)由于薄膜热电偶将逐组暴露在高温高压恶劣环境中，薄膜热电偶状态由导通变为断开，通过信号采集卡将电阻的这种通断状态进行采集和记录，在已知薄膜热电偶纵向间隙的情况下，经过简单的计算就可以得到绝热层烧蚀速率；
c)本发明采用溅射淀积技术、不锈钢掩膜技术、电阻焊技术等微机械加工技术，有利于提高加工工艺的一致性和传感器工作的可靠性水平，并可实现薄膜温度烧蚀复合传感器的批量生产，有效降低制造成本；
d)本发明利用微机械加工技术可以在一片基片上同时制造数百上千个薄膜温度烧蚀复合传感器，提高加工效率、加工重复性和加工尺寸的可控性水平，并大大降低制造成本。
附图说明
图3是在同一基片上制造多个薄膜温度烧蚀复合传感器的结构示意图；
图4是图1薄膜温度烧蚀复合传感器埋设于待测绝热层的结构示意图；
图中：1、薄膜温度烧蚀复合传感器；2、基片；3、过渡膜；4、A电极；5、B电极；6、保护膜；
7、补偿导线；8、绝热层；9、待测工件；10、薄膜热电偶。
具体实施方式
3，设于过渡层3上的薄膜热电偶阵列；所述薄膜热电偶阵列上设有保护膜6；所述薄膜热电偶阵列由两个以上包括电极4和B电极5的薄膜热电偶10构成；所述薄膜热电偶10包括将薄膜热电偶10的热电势信号引出的补偿导线7；
其中，所述基片2材料为Al2O3陶瓷，其直径为50mm～150mm，厚度0.5mm～1mm；所述过渡层3材料为Ta2O5，厚度为0.05μm～0.1μm；所述薄膜热电偶10为R型PtRh13-Pt热电偶，其厚度为0.2μm～0.5μm；所述保护膜6材料为SiO2，厚度为0.1μm～0.2μm。
（1）对直径50mm～150mm、厚度0.5mm～1mm的Al2O3基片进行清洗，去除基片抛光面的油污及杂质玷污等；
（2）将基片与R型PtRh13-Pt热电偶PtRh13电极的不锈钢掩膜套装在一起，并用不锈钢夹具夹好放入离子束溅射镀膜机的行星架上；
（3）利用离子束溅射沉积厚度0.05μm～0.1μm的Ta2O5过渡膜和0.1μm～0.2μm的PtRh13热电偶薄膜，取下不锈钢掩膜；
（4）将基片与R型PtRh13-Pt热电偶Pt电极的不锈钢掩膜套装在一起，并用不锈钢夹具夹好放入离子束溅射镀膜机的行星架上；
（5）利用离子束溅射沉积厚度0.05μm～0.1μm的Ta2O5过渡膜和0.1μm～0.2μm的Pt热电偶薄膜，取下不锈钢掩膜；
（6）将经上述步骤制成的薄膜热电偶基片放入高温气氛退火炉，在600℃～800℃条件下进行真空退火0.5～1小时；
（7）将薄膜热电偶基片与保护膜的不锈钢掩膜套装在一起，放入离子束镀膜机内的行星架上，沉积0.1μm～0.2μm厚的 SiO2膜；
（8）用划片机划片，薄膜温度烧蚀复合传感器分割成型；
（9）采用电阻焊机分别完成PtRh13薄膜热电偶电极与直径为75μm PtRh13补偿线的连接，以及Pt热电偶电极与线径75μm的Pt补偿线的连接。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统 | 2020-05-13 | 285 |
| 一种火箭贮箱冷氦增压系统液氢温区振动试验绝热方法 | 2020-05-14 | 309 |
| 一种晶硅铸锭炉双腔室热场及其控制方法 | 2020-05-14 | 657 |
| 真空绝热构件及应用真空绝热构件的电冰箱的绝热结构 | 2020-05-12 | 201 |
| 绝热冷却过程中调节润湿液的体积流量的方法及装置 | 2020-05-11 | 732 |
| 一种晶硅铸锭炉双腔室热场及其控制方法 | 2020-05-14 | 739 |
| 氯苯绝热硝化物料分离过程中废水的综合利用和处理工艺 | 2020-05-11 | 218 |
| 一种制备分离油水乳液的过滤装置的方法 | 2020-05-12 | 744 |
| 一种使用薄膜制造绝热管道的方法 | 2020-05-13 | 258 |
| 一种模拟煤炭自燃过程的绝热测试装置 | 2020-05-12 | 326 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
