[發(fā)明專利]一種具有線性電阻-溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210581405.3
• 申請(qǐng)日: 2022-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN114974762A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 海振銀;孫道恒;徐禮達(dá);李蘭蘭;陳沁楠;何功漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): H01C7/00
• 分類號(hào): H01C7/00;H01C7/02;H01C7/04;H01C1/144;H01C1/142;H01C1/02;H01C17/02;H01C17/06;H01C17/28;H01C17/30;G01K7/16
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

本發(fā)明提供了一種具有線性電阻?溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻，包括：所述熱敏電阻包括氧化鋁絕緣基底、二硼化鈦復(fù)合敏感層、鉑漿引線、硼?二硼化鈦復(fù)合抗氧化層、銀漿焊點(diǎn)和鉑絲，其中：鉑漿引線通過絲網(wǎng)印刷于氧化鋁絕緣基底上；二硼化鈦復(fù)合敏感層直寫于氧化鋁絕緣基底上鉑漿引線間；硼?二硼化鈦復(fù)合抗氧化層通過絲網(wǎng)印刷覆于二硼化鈦復(fù)合敏感層上；銀漿焊點(diǎn)焊接于鉑漿引線上與鉑絲固連；所述二硼化鈦復(fù)合敏感層是通過二硼化鈦粉末與前驅(qū)體溶液進(jìn)行混合；所述硼?二硼化鈦復(fù)合抗氧化層是通過二硼化鈦粉末，硼粉與前驅(qū)體溶液進(jìn)行混合；本發(fā)明制備的陶瓷薄膜熱敏電阻自身抗氧化性良好，高溫下溫度與電阻關(guān)系具有線性性，一致性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜傳感器領(lǐng)域，特別是指一種具有線性電阻-溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻。

背景技術(shù)

隨著航空航天的發(fā)展，對(duì)于在高溫長(zhǎng)期運(yùn)行的部件，其壽命與性能受到極大影響，因此精準(zhǔn)地測(cè)量相關(guān)部件的溫度分布等性能對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)至關(guān)重要。

相比于傳統(tǒng)的溫度傳感器，薄膜溫度傳感器具有原位制備，尺寸下，耐高溫，集成一體化的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)薄膜傳感器相關(guān)薄膜的組分及制備方式對(duì)于薄膜的溫阻性能有很大影響。目前薄膜溫度傳感器多采用濺射方式，工藝時(shí)間較長(zhǎng)。亟待開發(fā)一種體積小，工藝時(shí)間短，靈敏度高的高性能薄膜電阻。在公開號(hào)為CN110954234A專利文獻(xiàn)中公開了《一種聚合物前驅(qū)體陶瓷薄膜RTD及其制備方法》聚合物前驅(qū)體陶瓷電阻隨著溫度升高而降低，溫度可測(cè)至800℃。該溫阻曲線線性度不高，電阻過大。在公開號(hào)為CN106810262A專利文獻(xiàn)中公開了《一種連續(xù)碳化硅纖維熱敏電阻的制備方法》溫阻曲線線性度良好，電阻小，但僅能測(cè)試至90℃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種具有線性電阻-溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻，利用本發(fā)明方法制備的陶瓷薄膜熱敏電阻自身抗氧化性良好，高溫下溫度與電阻關(guān)系具有線性性，一致性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有線性電阻-溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻，所述熱敏電阻包括氧化鋁絕緣基底、二硼化鈦復(fù)合敏感層、鉑漿引線、硼-二硼化鈦復(fù)合抗氧化層、銀漿焊點(diǎn)和鉑絲，其中：

鉑漿引線通過絲網(wǎng)印刷于氧化鋁絕緣基底上；二硼化鈦復(fù)合敏感層直寫于氧化鋁絕緣基底上鉑漿引線間；硼-二硼化鈦復(fù)合抗氧化層通過絲網(wǎng)印刷覆于二硼化鈦復(fù)合敏感層上；銀漿焊點(diǎn)焊接于鉑漿引線上與鉑絲固連。

所述二硼化鈦復(fù)合敏感層是通過二硼化鈦粉末與前驅(qū)體溶液進(jìn)行混合。

所述硼-二硼化鈦復(fù)合抗氧化層是通過二硼化鈦粉末，硼粉與前驅(qū)體溶液進(jìn)行混合。

所述二硼化鈦復(fù)合敏感層長(zhǎng)8-10mm，寬0.3-0.5mm，厚度小于50μm，鉑漿引線寬0.4-0.6mm，銀漿焊點(diǎn)直徑2mm，鉑絲直徑0.2mm。

本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種具有線性電阻-溫度關(guān)系的耐高溫陶瓷薄膜熱敏電阻的制備方法，包括：

步驟1、預(yù)處理：將氧化鋁絕緣基底超聲清洗后，烘干；

步驟2、鉑漿引線制備：通過絲網(wǎng)印刷工藝將鉑漿涂覆在氧化鋁基底上，得到兩條平行的鉑漿引線，置于800℃的高溫爐中加熱固化·；

步驟3、二硼化鈦復(fù)合敏感層的制備：配置一定比例的二硼化鈦粉末與前驅(qū)體陶瓷溶液進(jìn)行混合，采用韋森堡直寫技術(shù)直寫于氧化鋁絕緣基底的鉑漿引線間，再進(jìn)行加熱固化，在相同溫度下進(jìn)行激光熱解處理，形成二硼化鈦復(fù)合敏感層；

步驟4、抗氧化層的制備：配置一定的硼粉，二硼化鈦與前驅(qū)體溶液進(jìn)行混合，通過絲網(wǎng)印刷工藝將抗氧化復(fù)合抗氧化層涂覆在二硼化鈦復(fù)合敏感層上，加熱固化，形成硼-二硼化鈦復(fù)合抗氧化層；

步驟5、鉑絲固連：將銀漿焊點(diǎn)焊接于鉑漿引線上，并與鉑絲固連，加熱固化。