[发明专利]薄膜传感器及其制备方法

说明书

本发明提供一种薄膜传感器及其制备方法，该薄膜传感器包括：沉积在金属构件基底上的过渡层；沉积在所述过渡层上的复合绝缘层；沉积在所述复合绝缘层上的应变栅；以及沉积在所述应变栅表面的复合保护层；所述应变栅用于应变测量。本发明将金属构件直接作为基底，在金属构件表面逐层沉积形成高绝缘、高介电常数、高稳定性的耐高温的复合绝缘膜层，以及具有良好抗氧化性能的复合保护层，从而有效提高了薄膜传感器的耐高温性能，使得形成的薄膜传感器能够适用于高于800℃的环境，解决了现有技术薄膜传感器只能适用于低于800℃环境的问题。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种薄膜传感器及其制备方法。

背景技术

随着航空航天发动机技术的飞速发展，发动机推重比不断提高，其工作温度也相应地不断提高，发动机涡轮叶片的工作温度高达甚至超过1100℃，转速高达2000转/分或者更高，对发动机涡轮叶片表面各个部分进行高温高速应变测量对于叶片断裂监测、故障诊断以及合理设计与循环改进具有十分重要的作用。

现有技术中，通常采用在涡轮叶片表面粘贴或喷涂应变片的方法来实现应变测量，这种方法仅能适用于低于800℃的环境，已无法满足当前涡轮叶片的工作温度下的测量需求。

发明内容

本发明实施例提供一种薄膜传感器及其制备方法，以解决现有技术应变测量适用温度较低的问题。

第一个方面，本发明实施例提供一种薄膜传感器，包括：

沉积在金属构件基底上的过渡层；

沉积在所述过渡层上的复合绝缘层；

沉积在所述复合绝缘层上的应变栅；

以及沉积在所述应变栅表面的复合保护层；

所述应变栅用于应变测量。

第二个方面，本发明实施例提供一种薄膜传感器的制备方法，包括：

依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水对原金属构件基底的表面进行超声清洗，并采用干燥氮气吹干，获得清洗后基底；

在所述清洗后基底上沉积过渡层，获得第一构件；

在所述第一构件的过渡层上沉积复合绝缘层，获得第二构件；

在所述第二构件的所述复合绝缘层上沉积应变栅，获得第三构件；

在所述第三构件的应变栅表面沉积复合保护层，获得第四构件；

对所述第四构件进行退火处理，获得所述薄膜传感器。

本发明实施例提供的薄膜传感器及其制备方法，将金属构件直接作为基底，在金属构件表面逐层沉积形成高绝缘、高介电常数、高稳定性的耐高温的复合绝缘膜层，以及具有良好抗氧化性能的复合保护层，从而有效提高了薄膜传感器的耐高温性能，使得形成的薄膜传感器能够适用于高于800℃的环境，解决了现有技术薄膜传感器只能适用于低于800℃环境的问题。而且将薄膜传感器直接制备在金属构件表面，使得金属构件与薄膜传感器一体化，有效降低薄膜传感器的脱落风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的薄膜传感器的一种示例性结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的薄膜传感器的剖面图；

图3为本发明一实施例提供的薄膜传感器的另一种示例性结构的剖面示意图；