[發(fā)明專利]用于潮濕水環(huán)境中的載荷傳感器元件有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011237588.4 | 申請日： | 2020-11-09 |
| 公開（公告）號： | CN112432720B | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 俞海波;張林;張雯麗;張萬亮;周成雙 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01L1/00 | 分類號： | G01L1/00;C22C38/38;C23C14/04;C23C14/08;C23C14/16;C23C14/35;C23C14/58 |
| 代理公司： | 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213 | 代理人： | 楊小凡 |
| 地址： | 310014 浙江省杭州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 潮濕 水環(huán)境 中的 載荷 傳感器 元件 | ||
1.一種用于潮濕水環(huán)境中的載荷傳感器元件，其特征是，包括基底（1）、設(shè)于基底上表面上的過渡緩沖層（2）、設(shè)于過渡緩沖層上表面上的絕緣層（3）、設(shè)于絕緣層上表面上的功能層（4）、設(shè)于功能層上表面上的防護(hù)層（5）；基底采用316L不銹鋼材料制成，過渡緩沖層為CrNi膜，絕緣層為TiO2膜，所述功能層為FeCrMn合金膜。
2.一種適用于權(quán)利要求1所述的載荷傳感器元件的制備方法，其特征是，包括如下步驟：
（3-1）將經(jīng)過預(yù)處理后的基底置于磁控濺射儀的濺射室內(nèi)，進(jìn)行固定和整理；
（3-2）將Cr靶材、Ni靶材、Ti靶材放入濺射室內(nèi)，在基底上表面濺射CrNi膜，形成厚度400nm -600nm的CrNi膜，將CrNi膜作為過渡緩沖層；
（3-3）向濺射室內(nèi)通入氧氣，在CrNi膜的上表面濺射厚度為300nm -500nm的TiO2膜，將TiO2膜作為絕緣層；
（3-4）使磁控濺射儀斷電，停止通入氧氣，使濺射室內(nèi)的溫度降至60℃-80℃以下；取出濺射室內(nèi)的Cr靶材、Ni靶材、Ti靶材和基底，在基底的上表面覆蓋掩模板（8）；將已覆蓋掩模板的基底放入磁控濺射儀的樣品臺上，將FeCrMn合金靶材安裝到B靶座，在掩模板上濺射厚度為1000±100nm的柵狀FeCrMn膜；
（3-5）向濺射室內(nèi)通入氧氣，在FeCrMn膜的上表面濺射厚度為10nm -50nm的Al2O3膜，將Al2O3膜作為防護(hù)層；取出濺射室內(nèi)的濺射了CrNi膜、TiO2膜、FeCrMn膜和Al2O3膜的基底；
（3-6）將基底放入真空管式爐中爐管的加熱區(qū)上，在爐管兩端安裝好絕熱爐塞，進(jìn)行真空熱處理，得到制成的載荷傳感器元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載荷傳感器元件的制備方法，其特征是，所述基底的預(yù)處理過程包括如下步驟：
將所述基底上表面依次用400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#砂紙逐級進(jìn)行打磨，再采用0.1μm金剛石噴霧拋光劑進(jìn)行機(jī)械拋光，使基底上表面光潔無劃痕；將具有光潔表面的基底置于底部鋪有無塵布的燒杯中，使基底的光潔表面向下，向燒杯中倒入丙酮和酒精，比例為1:1或1:2；將裝有基底的燒杯放入超聲波清洗機(jī)中，超聲振蕩15 min -20min，利用超聲波在液體中的空化作用使基底上表面的油污雜物振蕩和剝離；待超聲清洗完成后，取出基底，并進(jìn)行烘干備用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載荷傳感器元件的制備方法，其特征是，所述固定和整理過程包括如下步驟：
分別將Cr靶材、Ni靶材、Ti靶材分別固定于濺射室內(nèi)的A靶座、B靶座、C靶座上；將經(jīng)過預(yù)處理后的基底放置于濺射室內(nèi)的樣品轉(zhuǎn)臺上，使基底的被清洗面向下，正對A靶座、B靶座、C靶座的中心，使各個靶座與樣品轉(zhuǎn)臺之間距離均為60 mm -80mm，將加熱基片插入樣品轉(zhuǎn)臺背部后，使用夾具固定基底。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載荷傳感器元件的制備方法，其特征是，濺射CrNi膜的過程包括如下步驟：
將濺射室泵內(nèi)抽真空至8.0×10-4Pa以下，通過加熱基片傳熱使樣品轉(zhuǎn)臺的襯底溫度升至250℃ -300℃，調(diào)節(jié)偏壓至150 V-250V，向濺射室內(nèi)通入氬氣，控制氬氣流量為40sccm -50sccm，將濺射室內(nèi)氣壓升高至1 Pa -2Pa，使A靶座、B靶座的電壓升至260V -320V進(jìn)行輝光放電，使氬氣電離，產(chǎn)生氬氣離子，氬氣離子轟擊Cr靶材和Ni靶材，引起靶材濺射；調(diào)整濺射室內(nèi)工作氣壓至0.5±0.3Pa，進(jìn)行預(yù)濺射5 min -10min；經(jīng)過預(yù)濺射過程，使A靶座、B靶座的電壓電流穩(wěn)定后，控制樣品轉(zhuǎn)臺自轉(zhuǎn)速度在2r/min -5r/min，調(diào)節(jié)A靶座、B靶座的電壓電流使功率達(dá)到150±10W，持續(xù)濺射25 min -40min，在基底上表面形成CrNi膜。
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