[發(fā)明專利]一種SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310416802.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103487155A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余煜璽;李燕;傘海生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/00
• 分類號(hào): G01K7/00;C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.一種SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器，其特征在于設(shè)有圓柱形SiCN非晶態(tài)陶瓷溫敏元件，在圓柱形SiCN非晶態(tài)陶瓷溫敏元件的表面設(shè)有耐高溫金屬層并形成諧振腔，在諧振腔表面設(shè)有槽天線。

2.如權(quán)利要求1所述一種SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器，其特征在于所述圓柱形SiCN非晶態(tài)陶瓷溫敏元件的直徑為9～15mm，厚度為1～5mm。

3.如權(quán)利要求1所述一種SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器，其特征在于所述耐高溫金屬層是指熔點(diǎn)超過(guò)1000℃的金屬層；所述耐高溫金屬層的厚度為8～25μm。

4.如權(quán)利要求1所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）制備圓柱形SiCN非晶態(tài)陶瓷溫敏元件；

（1）先制備SiCN陶瓷素胚，具體方法如下：

方法1：將先驅(qū)體聚硅氮烷與熱引發(fā)劑過(guò)氧化二異丙苯（DCP）混合后，進(jìn)行熱交聯(lián)，使其由液態(tài)的聚硅氮烷變?yōu)楣虘B(tài)的聚硅氮烷，研磨成粉末后，壓成SiCN陶瓷素胚；或

方法2：將聚硅氮烷與光引發(fā)劑混合后，放入模具中進(jìn)行紫外交聯(lián)，得到淡黃色SiCN陶瓷素胚；或

方法3：將聚硅氮烷與光引發(fā)劑混合后，進(jìn)行紫外交聯(lián)后，研磨成粉末后，壓成SiCN陶瓷素胚；

（2）在惰性氣體保護(hù)下，將SiCN陶瓷素胚熱解，再退火處理后，得溫敏元件SiCN非晶陶瓷體；

2）在溫敏元件SiCN非晶陶瓷體上表面的槽天線區(qū)域用聚酰亞胺膠帶保護(hù)，在溫敏元件SiCN非晶陶瓷體表面鍍金屬層，再將聚酰亞胺膠帶去除后，所留區(qū)域即為收發(fā)電磁波信號(hào)的槽天線，至此制得圓柱形SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器。

5.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟1）第（1）部分的方法1中，所述聚硅氮烷與熱引發(fā)劑的質(zhì)量比為1∶（0～0.1）；所述熱交聯(lián)的溫度可為120～400℃，熱交聯(lián)的時(shí)間可為1～4h；所述粉末的粒徑可為0.5～2μm。

6.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟1）第（1）部分的方法2中，所述光引發(fā)劑采用I819光引發(fā)劑；所述聚硅氮烷與光引發(fā)劑的質(zhì)量比可為1∶（0.005～0.05）；所述模具可采用PDMS模具，模具的直徑可為4～25mm，模具的高度可為1～5mm；所述紫外交聯(lián)的條件可為：在紫外燈下照射進(jìn)行紫外交聯(lián)，所述紫外燈的功率可為250W，中心波長(zhǎng)可為326nm，紫外交聯(lián)的時(shí)間可為0.25～2h。

7.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟1）第（1）部分的方法3中：所述光引發(fā)劑采用I819光引發(fā)劑；所述聚硅氮烷與光引發(fā)劑的質(zhì)量比可為1∶（0.005～0.05）；所述紫外交聯(lián)的條件可為：在紫外燈下照射進(jìn)行紫外交聯(lián)，所述紫外燈的功率可為250W，中心波長(zhǎng)可為326nm，紫外交聯(lián)的時(shí)間可為0.25～2h；所述粉末的粒徑可為0.5～2μm。

8.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟1）第（2）部分中，所述惰性氣體采用氮?dú)饣驓鍤?；所述熱解的溫度可?00～1000℃，熱解的時(shí)間可為1～4h。

9.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟1）第（2）部分中，所述退火處理的溫度為1000～1400℃，退火處理的時(shí)間為1～4h；所制得的溫敏元件SiCN非晶陶瓷體是一種致密的溫敏元件SiCN非晶陶瓷體，其密度為2.6～3.0g/cm³。

10.如權(quán)利要求4所述SiCN陶瓷無(wú)線無(wú)源溫度傳感器的制備方法，其特征在于在步驟2）中，所述在溫敏元件SiCN非晶陶瓷體表面鍍金屬層，是通過(guò)電鍍或者蒸發(fā)的方法在SiCN陶瓷表面鍍金屬層；所述金屬可采用鉑或鈦；所述金屬層的厚度可為8～25μm。