[发明专利]用于高温环境下测量热流的薄膜传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种用于高温环境下测量热流的薄膜传感器，其特征在于：包括微米级陶瓷基底（1）、热电偶堆（2）、上温度梯度隔离层（3）、下温度梯度隔离层（5）、正极引出电极（9）和负极引出电极（8）；微米级陶瓷基底（1）包括热电偶堆基底（10）和引出电极基底（11），热电偶堆基底（10）为圆形，热电偶堆基底（10）和引出电极基底（11）为一体成型，正极引出电极（9）和负极引出电极（8）印刷在引出电极基底（11）上，热电偶堆（2）印刷在热电偶堆基底（10）上，热电偶堆（2）包括多个正极热电偶和多个负极热电偶，一个正极热电偶和一个负极热电偶串联形成一对热电偶，多对热电偶首尾相连，热电偶堆（2）的首端设置在热电偶堆基底（10）的外沿处，热电偶堆（2）的首端与正极引出电极（9）相连，热电偶堆（2）的中段沿热电偶堆基底（10）的径向由若干个C形热电偶圈组成，热电偶堆（2）的尾端与负极引出电极（8）相连；热电偶堆基底（10）的上方涂刷有上温度梯度隔离层（3），上温度梯度隔离层（3）覆盖热电偶堆（2）的全部冷结点，热电偶堆基底（10）的下方涂刷有下温度梯度隔离层（5），下温度梯度隔离层（5）与上温度梯度隔离层（3）形状大小一致且相对。

2.根据权利要求1所述的用于高温环境下测量热流的薄膜传感器,其特征在于:所述C形热电偶圈的个数为5个。

3.根据权利要求1所述的用于高温环境下测量热流的薄膜传感器,其特征在于:所述热电偶堆（2）选用的材料为铂-铂铑10热电偶，正极引出电极（9）选用的材料为铂，负极引出电极（8）选用的材料为铂铑10。

4.根据权利要求1所述的用于高温环境下测量热流的薄膜传感器,其特征在于:所述热电偶堆（2）选用的材料为金-金钯热电偶，正极引出电极（9）选用的材料为金，负极引出电极（8）选用的材料为金钯。

5.根据权利要求1所述的用于高温环境下测量热流的薄膜传感器,其特征在于:所述上温度梯度隔离层（3）和所述下温度梯度隔离层（5）选用的材料为纳米气相二氧硅化物微粉，厚度均为1mm。

6.一种根据权利要求1-5任一所述的用于高温环境下测量热流的薄膜传感器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

a.将微米级陶瓷基底的表层进行抛光，在其上利用相应的网版丝网印刷出正极热电偶和正极引出电极的图案，然后升温至100℃烘干；

b.在微米级陶瓷基底的表层上，利用相应的网版丝网印刷出负极热电偶和负极引出电极的图案，然后升温至100℃烘干；

c.使用相应的掩膜版对准热电偶堆基底上方，涂刷耐高温热保温涂料，形成上温度梯度隔离层,然后升温至300℃烘干；

d.使用相应的掩膜版对准热电偶堆基底下方，涂刷耐高温热保温涂料，形成下温度梯度隔离层，然后升温至300℃烘干；

e.将烘干的微米级陶瓷基底在烧结炉里在1550℃下持续180分钟烧结成型，薄膜传感器制作完成。