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一种金属基陶瓷传感器及其制备方法技术

技术编号:40876166 阅读:31 留言:0更新日期:2024-04-08 16:45
本发明专利技术涉及薄膜/厚膜传感器技术,具体是一种金属基陶瓷传感器及其制备方法。一种金属基陶瓷传感器,包括氧化铝陶瓷绝缘层、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层上表面的第一陶瓷/金属混合递进过渡层、层叠于第一陶瓷/金属混合递进过渡层上表面的第二陶瓷/金属混合递进过渡层、层叠于第二陶瓷/金属混合递进过渡层上表面的第三陶瓷/金属混合递进过渡层、层叠于第三陶瓷/金属混合递进过渡层上表面的第四陶瓷/金属混合递进过渡层、层叠于第四陶瓷/金属混合递进过渡层上表面的金属层、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层下表面的传感器功能层。本发明专利技术解决了现有金属基薄膜/厚膜传感器在高温环境下绝缘层容易脱落和被击穿的问题,适用于航空航天、钢铁、电力等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜/厚膜传感器技术,具体是一种金属基陶瓷传感器及其制备方法


技术介绍

1、随着航空航天技术的不断发展,航空发动机、燃气轮机等重大技术装备工作过程中常伴随着超高温高压、强气流的恶劣环境,燃烧室、涡轮机及排气管道内壁经常遭受高温燃气的冲击,会出现疲劳裂纹和掉块的现象,极易受到热致损伤甚至失效。钢铁厂、燃煤电厂、核电厂的管道也可能会因为周期性热应力的变化出现断裂和侵蚀的现象,这不仅会引发一系列的安全问题,还会给社会带来巨大的经济损失。在这些场景下,采用可靠而又不妨碍其正常工作的金属基薄膜/厚膜传感器来监测高温部件的温度,可以控制超温现象的发生,这对增强高温部件的可靠性和延长高温部件的寿命具有重大意义。然而在现有技术条件下,金属基薄膜/厚膜传感器由于自身结构和制备方法所限,存在如下问题:其一,现有金属基薄膜/厚膜传感器的绝缘层与金属层直接接触。由于绝缘层与金属层的热膨胀系数相差较大,在高温环境下绝缘层与金属层的结合界面会出现较大热应力,由此导致绝缘层的附着力下降,从而导致绝缘层容易脱落,进而导致传感器的可靠性降低。其二,现有金属基薄膜/厚膜传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属基陶瓷传感器,其特征在于:包括氧化铝陶瓷绝缘层(1)、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层(1)上表面的第一陶瓷/金属混合递进过渡层(2)、层叠于第一陶瓷/金属混合递进过渡层(2)上表面的第二陶瓷/金属混合递进过渡层(3)、层叠于第二陶瓷/金属混合递进过渡层(3)上表面的第三陶瓷/金属混合递进过渡层(4)、层叠于第三陶瓷/金属混合递进过渡层(4)上表面的第四陶瓷/金属混合递进过渡层(5)、层叠于第四陶瓷/金属混合递进过渡层(5)上表面的金属层(6)、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层(1)下表面的传感器功能层(7);

2.根据权利要求1所述的一种金属基陶瓷传感器,其特征在于:所述氧化铝陶瓷...

【技术特征摘要】

1.一种金属基陶瓷传感器,其特征在于:包括氧化铝陶瓷绝缘层(1)、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层(1)上表面的第一陶瓷/金属混合递进过渡层(2)、层叠于第一陶瓷/金属混合递进过渡层(2)上表面的第二陶瓷/金属混合递进过渡层(3)、层叠于第二陶瓷/金属混合递进过渡层(3)上表面的第三陶瓷/金属混合递进过渡层(4)、层叠于第三陶瓷/金属混合递进过渡层(4)上表面的第四陶瓷/金属混合递进过渡层(5)、层叠于第四陶瓷/金属混合递进过渡层(5)上表面的金属层(6)、层叠于氧化铝陶瓷绝缘层(1)下表面的传感器功能层(7);

2.根据权利要求1所述的一种金属基陶瓷传感器,其特征在于:所述氧化铝陶瓷绝缘层(1)的厚度为1mm、粗糙度为1μm~10μm;所述第一陶瓷/金属混合递进过渡层(2)的厚度为30μm~40μm;所述第二陶瓷/金属混合递进过渡层(3)的厚度为30μm~40μm;所述第三陶瓷/金属混合递进过渡层(4)的厚度为30μm~40μm;所述第四陶瓷/金属混合递进过渡层(5)的厚度为30μm~40μm;所述金属层(6)的厚度为500μm~600μm;所述传感器功能层(7)的厚度为1μm;所述玻璃粉由粒径为1μm~5μm的氧化钙粉与粒径为1μm~5μm的二氧化硅粉按摩尔质量比1:1.4组成;所述氧化铝粉的粒径为20nm~50nm;所述镍粉的粒径为10nm~30nm。

3.一种金属基陶瓷传感器的制备方法,该方法用于制备如权利要求1所述的一种金属基陶...

【专利技术属性】
技术研发人员:董和磊王宇谭秋林庞俊奇
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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