[发明专利]一种旋转部件温度/热流动态测试方法

权利要求书

1.一种旋转部件温度/热流动态测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、耐高温温敏元件的制备：结合光刻工艺与磁控溅射工艺在旋转部件上分别制备温敏元件A和温敏元件B，其中，温敏元件A和温敏元件B均由3层薄膜组成，从下往上依次为电气绝缘层、导电功能层和热阻封装层，温敏元件A和温敏元件B的导电功能层的结构仅有电感线圈，由耐高温金属Pt材料制备而成，电感与寄生电容共同构成谐振回路，且温敏元件A的电感线圈匝数为4，温敏元件B的电感线圈匝数为3；

S2、温度/热流参数的测试：热流Q通过旋转部件时，由于热阻层的作用，温敏元件A和温敏元件B的导电功能层受到不同温度T₁和T₂，使薄膜材料的介电常数发生变化，电感的寄生电容因此发生不同的改变，由于，两个谐振回路的谐振频率f₁、f₂随之变化，此变化以无线非接触地方式传输到与旋转部件外壳相连的后端射频信号处理电路模块内，通过分析后端射频信号处理电路模块内的数据，即可获得两个温敏元件导电功能层的温度变化ΔT，根据热流Q与温度变化ΔT之间的关系,就可实现旋转部件表面瞬热流的测试。

2.如权利要求1所述的一种旋转部件温度/热流动态测试方法，其特征在于，所述温敏元件A和温敏元件B的电气绝缘层与热阻封装层均采用热导率小的Al₂O₃陶瓷为制备材料,其中，电气绝缘层厚度均为0.1，温敏元件A的热阻封装层的厚度为1，温敏元件B的热阻封装层的厚度为0.5。

3.如权利要求1所述的一种旋转部件温度/热流动态测试方法，其特征在于，所述温敏元件A和温敏元件B的导电功能层的厚度为0.3。

4.如权利要求2所述的一种旋转部件温度/热流动态测试方法，其特征在于，Al₂O₃陶瓷薄膜通过以下步骤制备：

a. 在超声波清洗室依次使用丙酮、乙醇、去离子水清洗旋转部件，待其表面溶剂挥发后，在旋转部件表面均匀涂抹一层光刻胶，利用丙酮将待溅射表面的光刻胶擦拭掉后，再用去离子水将残留的丙酮溶液清洗掉，并将清洗后的旋转部件在150℃的恒温箱中静置20～30min；

b. 静置后，取出旋转部件，将旋转部件与纯度为99.99%的金属Al靶分别放于溅射室内的对应位置，利用真空计将溅射室真空抽至2*10^-3Pa，关闭真空计,维持1h，待真空度稳定后，将混合均匀的纯度为99.99%的Ar与O₂缓慢通入溅射室，调节溅射室气压至1Pa时，停止通气，维持15～20min使其稳定；

c. 通气结束后，启动溅射电源，开始溅射,在溅射室内，电离出的Ar⁺轰击Al靶材，Al粒子被轰击出与溅射室内的O₂发生反应形成Al₂O₃并沉积在待溅射表面；

d. 待Al₂O₃薄膜达到指定厚度时，关闭电源，停止溅射，在超声波清洗室对溅射后的旋转部件进行清洗，清洗结束后，Al₂O₃薄膜制备完成。

5.如权利要求1所述的一种旋转部件温度/热流动态测试方法，其特征在于，所述导电功能层通过以下步骤制备：

a. 将镀有电气绝缘层的旋转部件置于超声波清洗室内清洗干净后，在电气绝缘层表面均匀涂抹光刻胶，用丙酮溶液将待溅射的绝缘层表面的光刻胶擦拭掉后，将其置于150℃的恒温箱内放置30min，以去除胶内溶剂；

b. 制备所需的导电功能层图形掩模版，将其置于待溅射的绝缘层表面上方，使用曝光灯照射掩模版3～5s，使掩模版的图形完整的转移到待溅射的绝缘层表面；

c. 将完成曝光的旋转部件置于100℃的恒温箱下静置1～2min后，利用显影液使温敏元件导电功能层图形显现出来；

d. 在真空度为3*10^-3Pa，工作气压为0.5Pa的溅射条件下，在待溅射的绝缘层表面用磁控溅射工艺按照导电功能层图形制备0.3厚的金属Pt薄膜；

e. 薄膜溅射完成后，用丙酮溶解旋转部件残留的光刻胶，再用去离子水清洗掉残留的丙酮溶液，清洁完成后，功能层薄膜制备完成。