当前位置: 首页 > 专利查询>中北大学专利>正文

一种石墨烯高温温度传感器制造技术

技术编号:22051414 阅读:36 留言:0更新日期:2019-09-07 14:00
本发明专利技术涉及高温测试技术领域,具体涉及一种石墨烯高温温度传感器。一种石墨烯高温温度传感器,主要结构包括:纳米膜、互连电极、衬底、密封环、封装外壳、陶瓷基板、引线柱。纳米膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成,布置在衬底的下表面,衬底上表面刻蚀出多孔结构以加快热传导,互连电极由互连凸点键合互连焊盘组成,通过引线柱将检测单元与外部相连。采用Pt‑Pt金属键合技术使衬底与陶瓷基板形成真空腔,隔绝了纳米膜与外界的直接接触,为纳米膜提供无氧防护。氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜既是器件的功能材料,又是其结构材料。器件可以长期稳定工作在1700℃的高温,并且耐酸碱、抗腐蚀,适用于各种高温测试环境。

A Graphene High Temperature Temperature Sensor

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯高温温度传感器
本专利技术涉及高温测试
,具体涉及一种石墨烯高温温度传感器。
技术介绍
随着科技的发展进步,在众多领域对于温度参数的监控与测量技术需求日渐增大,尤其是长时间高温恶劣环境下的温度参数的获取仍是需要完善的科学技术。例如在汽车发动机、航空发动机、重型燃气轮机等设备的主要部件就处在复杂的高温恶劣环境,这就需要利用传感器对燃烧室这样的关键部位的温度参数进行实时监控,来提高燃烧性能和评估部件的健康状况。近年来,国内外众多的单位和学者对高温温度传感器进行了大量的研究和产品开发。综合温度测量的应用现状,根据测量方式可以分为接触式和非接触式两大类,其中接触式主要有热电偶式温度传感器、电阻式温度传感器;非接触式温度传感器主要有红外温度传感器和辐射温度传感器。本专利所述石墨烯温度传感器的本质其实是电阻式温度传感器,电阻式温度传感器又可分为金属电阻式温度传感器以及半导体电阻式温度传感器。金属电阻式温度传感器使用材料主要有铂、金、铜、镍等纯金属材料,以及磷青铜等合金;半导体温度式传感器材料则主要采用碳、锗、陶瓷等。就目前而言,电阻式温度传感器仍是较为精确的温度传感器,目前的使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯高温温度传感器,所述温度传感器处于1700℃~2000℃的高温下稳定工作,其特征在于,所述传感器具体包括:至少一个封装外壳,所述封装外壳内部上下两端分别设置有一个陶瓷基板、及一个衬底,所述陶瓷基板、所述衬底及所述封装外壳共同界定一个检测空间;至少一个检测单元,所述检测单元设置在所述检测空间内,所述检测单元包括至少一个氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜、及至少两个金属电极,所述衬底面向所述陶瓷基板的一面设置所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜,所述金属电极接设于所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜上,并通过衬底传导热量至所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜感受外部温度变化。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯高温温度传感器,所述温度传感器处于1700℃~2000℃的高温下稳定工作,其特征在于,所述传感器具体包括:至少一个封装外壳,所述封装外壳内部上下两端分别设置有一个陶瓷基板、及一个衬底,所述陶瓷基板、所述衬底及所述封装外壳共同界定一个检测空间;至少一个检测单元,所述检测单元设置在所述检测空间内,所述检测单元包括至少一个氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜、及至少两个金属电极,所述衬底面向所述陶瓷基板的一面设置所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜,所述金属电极接设于所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜上,并通过衬底传导热量至所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜感受外部温度变化。2.根据权利要求1所述一种石墨烯高温温度传感器传感器,其特征在于,所述检测空间为一个能够将氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜与外部空气隔离的无氧真空腔。3.根据权利要求1所述一种石墨烯高温温度传感器传感器,其特征在于,所述衬底相反于陶瓷基板的一侧面刻蚀有许多小孔形成的多孔结构,在所述衬底相反于多孔结构的一面布置所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜,并所述氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜的面积小于整个所述衬底的面积。4.根据权利要求3所述一种石墨烯高温温度传...

【专利技术属性】
技术研发人员:李孟委陈绪文王俊强张腾王鹏程李明浩梁海坚
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:山西,14

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1