System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐辐照传感器芯体及其制备方法与应用技术_技高网

一种耐辐照传感器芯体及其制备方法与应用技术

技术编号:40525626 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-01 13:45
本发明专利技术公开了一种耐辐照传感器芯体及其制备方法与应用,涉及传感器技术领域,该制备方法包括以下步骤:将不锈钢弹性体抛光后渗氮、回火、沉积和光刻;渗氮后渗氮层的厚度为0.02mm~0.04mm;沉积分为下表面沉积和上表面沉积;下表面沉积为依次沉积氧化铌层和金层;上表面沉积为依次沉积绝缘层、敏感层、焊盘层和保护层。本发明专利技术通过对不锈钢弹性体进行渗氮处理,从而提升不锈钢弹性体的硬度;同时还能降低迟滞误差;本发明专利技术通过沉积金层,从而进一步降低核辐照敏感性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,具体是一种耐辐照传感器芯体及其制备方法与应用


技术介绍

1、核电厂需要大量压力传感器或变送器对系统压力进行测量与控制。相关技术中核电领域主要使用电容式压力变送器为主,具有体积大、需要充硅油的特点;从而导致安装不方便、长期使用后灵敏度低、响应时间慢等问题。而纳米薄膜应变式压力传感器具有精度高、稳定性好、温度范围宽、不充油、体积小等优点;而纳米薄膜一般沉积在弹性体表面,但常规的应变式压力传感器弹性体采用630s、17-4ph等不锈钢材料制成。但630s、17-4ph不锈钢材料耐核辐射能力差。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种耐辐照传感器芯体,以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

2、本专利技术还提供了上述耐辐照传感器芯体的制备方法。

3、本专利技术还提供了上述耐辐照传感器芯体的应用。

4、具体如下,本专利技术第一方面提供了一种耐辐照传感器芯体的制备方法,包括以下步骤:

5、将不锈钢弹性体抛光后渗氮、回火、沉积和光刻;

6、所述渗氮后渗氮层的厚度为0.02mm~0.04mm;

7、所述沉积分为下表面沉积和上表面沉积;

8、所述下表面沉积为依次沉积氧化铌层和金层;

9、所述上表面沉积为依次沉积绝缘层、敏感层、焊盘层和保护层。

10、根据本专利技术制备方法技术方案中的一种技术方案,至少存在如下有益效果:

11、本专利技术通过对不锈钢弹性体进行渗氮处理,从而提升不锈钢弹性体的硬度;同时还能降低迟滞误差;本专利技术通过沉积金层,从而进一步降低核辐照敏感性。

12、根据本专利技术的一些实施方式,所述抛光后表面粗糙度ra≤10nm。

13、根据本专利技术的一些实施方式,所述渗氮后不锈钢弹性体的hrc硬度在40以上。

14、根据本专利技术的一些实施方式,所述渗氮包括以下步骤:

15、第一阶段:温度为450℃~750℃,氨气压力为80pa~220pa,氮气压力50pa~90pa,时间3h~6h;

16、第二阶段:温度为 450℃~750℃,氨气压力80pa~220pa,氮气压力100pa~180pa,时间10h~60h;

17、第三阶段:温度为450℃~750℃,氨气压力50pa~170pa,氮气压力10pa~50pa,时间1h~7h。

18、根据本专利技术的一些实施方式,所述回火包括第一段保温和第二段保温;

19、所述第一段保温的温度为400℃~500℃。

20、根据本专利技术的一些实施方式,所述第二段保温的温度为120℃~150℃。

21、根据本专利技术的一些实施方式,所述回火后弹性体表面应力≤3.5mpa。

22、根据本专利技术的一些实施方式,所述氧化铌层的厚度为200nm~400nm。

23、根据本专利技术的一些实施方式,所述金层的厚度为700nm~1000nm。

24、根据本专利技术的一些实施方式,所述绝缘层的厚度为4μm~6μm。

25、根据本专利技术的一些实施方式,所述绝缘层为氧化铝或氧化硅中的至少一种。

26、根据本专利技术的一些实施方式,所述敏感层的厚度为0.2μm~0.3μm。

27、根据本专利技术的一些实施方式,所述敏感层为镍铬合金或氮化钽中的至少一种。

28、根据本专利技术的一些实施方式,所述焊盘层的厚度为0.3μm~0.7μm。

29、根据本专利技术的一些实施方式,所述焊盘层为金层或银层。

30、根据本专利技术的一些实施方式,所述保护层的厚度为0.3μm~0.5μm。

31、根据本专利技术的一些实施方式,所述保护层为氧化硅。

32、根据本专利技术的一些实施方式,所述不锈钢弹性体为304l不锈钢弹性体、316l不锈钢弹性体和gh4169不锈钢弹性体中的一种。

33、304l、316l、gh4169不锈钢核辐照敏感性低,耐辐照能力强,且抗腐蚀能力强。

34、本专利技术第二方面提供了一种耐辐照传感器芯体,由上述制备方法制备得到。

35、本专利技术第三方面提供了上述耐辐照传感器芯体在制备耐辐照传感器中的应用。

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【技术保护点】

1.一种耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述抛光后表面粗糙度Ra≤10nm。

3.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述渗氮后不锈钢弹性体的HRC硬度在40以上。

4.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述回火包括第一段保温和第二段保温;

5.根据权利要求4所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述第二段保温的温度为120℃~150℃。

6.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述回火后弹性体表面应力≤3.5MPa。

7.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述氧化铌层的厚度为200nm~400nm。

8.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述金层的厚度为700nm~1000nm。

9.一种耐辐照传感器芯体,其特征在于,由权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到。</p>

10.一种如权利要求9所述的耐辐照传感器芯体在制备耐辐照传感器中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述抛光后表面粗糙度ra≤10nm。

3.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述渗氮后不锈钢弹性体的hrc硬度在40以上。

4.根据权利要求1所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述回火包括第一段保温和第二段保温;

5.根据权利要求4所述的耐辐照传感器芯体的制备方法,其特征在于,所述第二段保温的温度为120℃~150℃。

【专利技术属性】
技术研发人员:雷卫武王玉贵邱韶阳唐运军陈宇波昌正科林建寨徐建童海霞林宇
申请(专利权)人:松诺盟科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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