[发明专利]一种基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计及制作方法

权利要求书

1.一种基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，包括：氧化铝陶瓷基底、热电堆薄膜、氧化铝热阻层薄膜以及氧化锆保护层薄膜；所述热电堆薄膜、氧化铝热阻层薄膜以及氧化锆保护层薄膜均设置在所述氧化铝陶瓷基底上；所述热电堆薄膜包括铂铑6热电堆薄膜和铂铑30热电堆薄膜；所述热电堆薄膜和氧化铝热阻层薄膜共同组成薄膜热流计的热电堆功能薄膜；所述氧化铝陶瓷基底上开设有两个通孔，通孔内放置引线，所述引线的一端突出0.3mm，连同氧化铝热阻层薄膜表面一起抛光至统一平面，且表面达到镜面；所述引线的另一端引线突出50mm，连接数据采集信号设备；

所述氧化铝热阻层薄膜使热电堆功能薄膜的冷端热端在处于相同环境时的温度不同，在单位时间内传导到测量节点的热量不同，基于塞贝克效应，在铂铑6热电堆薄膜和铂铑30热电堆薄膜之间产生热电势，输出热电势通过内置引线输出到数据采集信号设备，通过公式换算得到单位时间内的加载在热流计上的热流密度，热电堆薄膜的输出热电势与热流密度相关，从而实现对热流密度的瞬态测量。

2.根据权利要求1所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，所述热电堆薄膜为成对的铂铑6-铂铑30贵金属薄膜热电偶串联而成。

3.根据权利要求1或2所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，所述热电堆薄膜的形状为锯齿形，或波浪形，或弧形，或Z字型。

4.根据权利要求1所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，所述氧化铝热阻层薄膜将热电堆薄膜进行冷端热端分离，形成热电堆功能薄膜热结点和热电堆功能薄膜冷结点。

5.根据权利要求1所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，所述的引线为铂铑6贵金属引线。

6.根据权利要求1所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计，其特征在于，所述氧化铝陶瓷基底为定制尺寸，且表面需经过抛光处理达到镜面。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的基于高温瞬态热流测量的薄膜热流计的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：

S1、将氧化铝陶瓷基底表面分别用5，3.5，2.5,1.5,0.5粒度的抛光膏在抛光机上进行抛光，抛光表面需达到镜面；

S2、将铂铑6贵金属引线埋设在预先加工好的氧化铝陶瓷基底通孔中，通过填充材料并进行烧结将两者固化，重复抛光步骤，保证铂铑6贵金属引线露出端与氧化铝陶瓷基底表面在一个平面；

S3、采用掩模磁控溅射方法，在步骤S2的氧化铝陶瓷基底上形成铂铑6热电堆薄膜；

S4、采用掩模磁控溅射方法，在步骤S2的氧化铝陶瓷基底上形成铂铑30热电堆薄膜；

S5、采用掩模磁控溅射方法，在步骤S3、S4的铂铑6-铂铑30热电堆薄膜上表面形成氧化铝热阻层薄膜；

S6、采用掩模磁控溅射方法，在步骤S5的氧化铝热阻层薄膜上表面形成氧化锆保护层薄膜。