[发明专利]一种金属基薄膜热电偶及其生产方法

摘要

该发明属于金属基薄膜热电偶及其生产方法。其热电偶包括待测金属基板及设于其顶面的NiCrAlY合金过渡层，过渡层以上依次为金属铝层、AlN层、AlN陶瓷绝缘层、热电偶薄膜电极组以及氧化铝保护层；其生产方法为待测金属基板的处理，制备带NiCrAlY合金过渡层的复合基板，金属铝的析出，铝的氮化处理，溅射沉积AlN绝缘层，设置薄膜热电偶组及覆盖氧化铝保护层。该发明由于采用高导热系数且绝缘性能优的AlN陶瓷材料作为绝缘层，从而大幅度降低了金属基板与绝缘层表面之间的温度差及绝缘层的厚度；因而具有可有效降低测量误差，提高热电偶所测温度与待测金属基板实际温度的一致性及可靠性，可为涡轮发动机的设计提供准确、可靠的依据等特点。

主权项

一种金属基薄膜热电偶，包括待测金属基板及附着于其顶面的NiCrAlY合金过渡层，过渡层以上依次为铝氧化层、绝缘层、热电偶薄膜电极组以及设于绝缘层和热电偶薄膜电极组上的氧化铝保护层，其特征在于在NiCrAlY合金过渡层与铝氧化层之间还有一金属铝层，而铝氧化层为AlN层，绝缘层则为AlN陶瓷绝缘层；其中NiCrAlY合金过渡层通过磁控溅射方法沉积于金属基板顶面，金属铝层由NiCrAlY合金过渡层中的铝元素析出而成，而AlN层则由金属铝经直接氮化处理而成，AlN陶瓷绝缘层则是通过反应磁控溅射方法通过氮气与铝反应后沉积于AlN层上，热电偶薄膜电极组则沉积于绝缘层上，而氧化铝保护层则蒸镀于绝缘层及薄膜电极的上表面。