一种高温自补偿多层复合薄膜应变计及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高温自补偿多层复合薄膜应变计及其制备方法，所述应变计包括高温合金构件基底、氧化铝绝缘层、第一TaN应变层、PaCr应变层、第二TaN应变层、氧化铝或氧化硅保护层和Pt电极。以高温合金构件为基底，在基底上双离子束溅射沉积氧化铝绝缘薄膜，在绝缘薄膜上射频磁控溅射沉积TaN和PaCr自补偿应变层，在应变层上双离子束溅射氧化铝或氧化硅保护层。本发明专利技术适用于在构件工作过程中的实时测量；采用TaN和PaCr合金应变层，克服了温度变化对构件应变测量的影响，使高温测量精度大大提高；采用离子束溅射氧化铝或氧化硅保护层结构致密、结合力好，对功能结构起到了非常好的保护作用。

【技术实现步骤摘要】
201610194927

【技术保护点】
一种高温自补偿多层复合薄膜应变计，其特征在于，所述应变计包括高温合金构件基底(1)、氧化铝绝缘层(2)、第一TaN应变层(3)、PaCr应变层(4)、第二TaN应变层(5)、氧化铝或氧化硅保护层(6)和Pt电极(7)，其中：氧化铝绝缘层(2)沉积于高温合金构件基底(1)上；第一TaN应变层(3)沉积于氧化铝绝缘层(2)上；PaCr应变层(4)沉积于第一TaN应变层(3)上；第二TaN应变层(5)沉积于PaCr应变层(4)上；氧化铝或氧化硅保护层(6)覆盖于第二TaN应变层(5)之上；Pt电极(7)沉积于氧化铝绝缘层(2)上并以侧壁同时与第一TaN应变层(3)、PaCr应变层(4)、第二TaN应变层(5)和氧化铝或氧化硅保护层(6)相连，同时Pt电极(7)的上表面暴露于氧化铝或氧化硅保护层(6)之外用于引线。

【技术特征摘要】
1.一种高温自补偿多层复合薄膜应变计，其特征在于，所述应变计包括高
温合金构件基底(1)、氧化铝绝缘层(2)、第一TaN应变层(3)、PaCr应变层
(4)、第二TaN应变层(5)、氧化铝或氧化硅保护层(6)和Pt电极(7)，其中：
氧化铝绝缘层(2)沉积于高温合金构件基底(1)上；第一TaN应变层(3)沉
积于氧化铝绝缘层(2)上；PaCr应变层(4)沉积于第一TaN应变层(3)上；
第二TaN应变层(5)沉积于PaCr应变层(4)上；氧化铝或氧化硅保护层(6)
覆盖于第二TaN应变层(5)之上；Pt电极(7)沉积于氧化铝绝缘层(2)上并
以侧壁同时与第一TaN应变层(3)、PaCr应变层(4)、第二TaN应变层(5)
和氧化铝或氧化硅保护层(6)相连，同时Pt电极(7)的上表面暴露于氧化铝
或氧化硅保护层(6)之外用于引线。
2.根据权利要求1所述的一种高温自补偿多层复合薄膜应变计，其特征在
于，所述的应变计在高温合金构件基底(1)上原位制备，高温合金构件基底(1)
的应用温度在500～1200℃。
3.根据权利要求1所述的一种高温自补偿多层复合薄膜应变计，其特征在
于，所述的第一TaN应变层(3)、PaCr应变层(4)和第二TaN应变层(5)中，
PaCr应变层(4)位于第一TaN应变层(3)和第二TaN应变层(5)中间，第
一TaN应变层(3)、PaCr应变层(4)和第二TaN应变层(5)共同形成三明治
结构的复合应变层，即组成自补偿应变层，用以消除电阻温度效应。
4.一种权利要求1-3任一项所述的高温自补偿多层复合薄膜应变计的制备
方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、清洗高温合金构件基底(1)；
步骤2、用双离子束溅射机，在高温合金构件基底(1)上溅射沉积氧化铝
绝缘层(2)；
步骤3、在完成步骤2的高温合金构件基底(1)上反应磁控溅射第一TaN
应变层(3)；
步骤4、在完成步骤3的高温合金构件基底(1)上射频磁控溅射PaCr应变
层(4)；

【专利技术属性】
技术研发人员：张丛春，王岩磊，丁桂甫，段力，杨申勇，刘哲，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31