一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻制造技术

本发明专利技术提供了一种具有线性电阻

【技术实现步骤摘要】
一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻


[0001]本专利技术涉及薄膜传感器领域，特别是指一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻。

技术介绍

[0002]随着航空航天的发展，对于在高温长期运行的部件，其寿命与性能受到极大影响，因此精准地测量相关部件的温度分布等性能对于发动机至关重要。
[0003]相比于传统的温度传感器，薄膜温度传感器具有原位制备，尺寸下，耐高温，集成一体化的优点。同时薄膜传感器相关薄膜的组分及制备方式对于薄膜的温阻性能有很大影响。目前薄膜温度传感器多采用溅射方式，工艺时间较长。亟待开发一种体积小，工艺时间短，灵敏度高的高性能薄膜电阻。在公开号为CN110954234A专利文献中公开了《一种聚合物前驱体陶瓷薄膜RTD及其制备方法》聚合物前驱体陶瓷电阻随着温度升高而降低，温度可测至800℃。该温阻曲线线性度不高，电阻过大。在公开号为CN106810262A专利文献中公开了《一种连续碳化硅纤维热敏电阻的制备方法》温阻曲线线性度良好，电阻小，但仅能测试至90℃。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，利用本专利技术方法制备的陶瓷薄膜热敏电阻自身抗氧化性良好，高温下温度与电阻关系具有线性性，一致性和稳定性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种具有线性电阻
‑/>温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，所述热敏电阻包括氧化铝绝缘基底、二硼化钛复合敏感层、铂浆引线、硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层、银浆焊点和铂丝，其中：
[0007]铂浆引线通过丝网印刷于氧化铝绝缘基底上；二硼化钛复合敏感层直写于氧化铝绝缘基底上铂浆引线间；硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层通过丝网印刷覆于二硼化钛复合敏感层上；银浆焊点焊接于铂浆引线上与铂丝固连。
[0008]所述二硼化钛复合敏感层是通过二硼化钛粉末与前驱体溶液进行混合。
[0009]所述硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层是通过二硼化钛粉末，硼粉与前驱体溶液进行混合。
[0010]所述二硼化钛复合敏感层长8
‑
10mm，宽0.3
‑
0.5mm，厚度小于50μm，铂浆引线宽0.4
‑
0.6mm，银浆焊点直径2mm，铂丝直径0.2mm。
[0011]本专利技术实施例另一方面提供一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻的制备方法，包括：
[0012]步骤1、预处理：将氧化铝绝缘基底超声清洗后，烘干；
[0013]步骤2、铂浆引线制备：通过丝网印刷工艺将铂浆涂覆在氧化铝基底上，得到两条
平行的铂浆引线，置于800℃的高温炉中加热固化
·
；
[0014]步骤3、二硼化钛复合敏感层的制备：配置一定比例的二硼化钛粉末与前驱体陶瓷溶液进行混合，采用韦森堡直写技术直写于氧化铝绝缘基底的铂浆引线间，再进行加热固化，在相同温度下进行激光热解处理，形成二硼化钛复合敏感层；
[0015]步骤4、抗氧化层的制备：配置一定的硼粉，二硼化钛与前驱体溶液进行混合，通过丝网印刷工艺将抗氧化复合抗氧化层涂覆在二硼化钛复合敏感层上，加热固化，形成硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层；
[0016]步骤5、铂丝固连：将银浆焊点焊接于铂浆引线上，并与铂丝固连，加热固化。
[0017]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018](1)本专利技术提供了一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，包括：氧化铝绝缘基底、二硼化钛复合敏感层、铂浆引线、硼
‑
二硼化钛抗氧化抗氧化层、银浆焊点和铂丝，其中所述铂浆引线通过丝网印刷于所述氧化铝绝缘基底上；所述二硼化钛复合敏感层直写于氧化铝绝缘基底的铂浆引线间；所述硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层通过丝网印刷覆于所述二硼化钛复合敏感层上；银浆焊点焊接于铂浆引线上与铂丝固连，其中，二硼化钛复合敏感层是通过二硼化钛粉末与前驱体溶液进行混合，将二硼化钛复合敏感层通过激光方式稳定预制于氧化铝绝缘基底上，能够实现薄膜高温稳定性的提高。
[0019](2)本专利技术提出硼
‑
二硼化钛复合抗氧化层，是通过硼粉，二硼化钛粉末，前驱体溶液混合而成。在高温环境下，硼氧化生成三氧化二硼，三氧化二硼在600
‑
1000℃时为玻璃态，具有较好的流动性和成膜能力，且对C/C基体有良好的润湿性，可形成氧化防护层，填充裂纹和空洞等缺陷，有效降低碳基体的氧化速率。
[0020](3)本专利技术所制备的陶瓷薄膜热敏电阻自身抗氧化性良好，在800摄氏度下温度与电阻关系具有线性性，一致性和稳定性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一实例直接制备在氧化铝绝缘基底上的二硼化钛复合敏感层热敏电阻制作流程示意图；
[0022]图2是本专利技术一实例薄膜热敏电阻800℃温阻特性曲线；
[0023]图3是本专利技术一实例薄膜热敏电阻温阻特性曲线线性拟合示意图；
[0024]图4是本专利技术一实例薄膜热敏电阻600
‑
700℃温度段循环测试温阻曲线。
[0025]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详述。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]如图1所示，为直接制备在氧化铝绝缘基底上的二硼化钛复合敏感层热敏电阻制作流程，包括：氧化铝绝缘基底1、二硼化钛复合敏感层2、铂浆引线3、硼<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有线性电阻
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温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，其特征在于，所述热敏电阻包括氧化铝绝缘基底、二硼化钛复合敏感层、铂浆引线、硼
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二硼化钛复合抗氧化层、银浆焊点和铂丝，其中：铂浆引线通过丝网印刷于氧化铝绝缘基底上；二硼化钛复合敏感层直写于氧化铝绝缘基底上铂浆引线间；硼
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二硼化钛复合抗氧化层通过丝网印刷覆于二硼化钛复合敏感层上；银浆焊点焊接于铂浆引线上与铂丝固连；所述二硼化钛复合敏感层是通过二硼化钛粉末与前驱体溶液进行混合；所述硼
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二硼化钛复合抗氧化层是通过二硼化钛粉末，硼粉与前驱体溶液进行混合。2.根据权利要求1所述的一种具有线性电阻
‑
温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，其特征在于，所述二硼化钛复合敏感层长8
‑
10mm，宽0.3
‑
0.5mm，厚度小于50μm，铂浆引线宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：海振银，孙道恒，徐礼达，李兰兰，陈沁楠，何功汉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：