极的具体形状，并完成设计图纸。
[0020]第二步,加工金属掩模板
[0021]根据图纸设计，采用线切割方法，在厚度约2mm的不锈钢薄片上切割出热电偶电极的图形，一共制作两块分别为Pt热电偶电极图形和PtRh热电偶电极图形的不锈钢薄片掩模板，以供在制作薄膜热电偶的两极时分别使用，并且在两种图形中有相互重叠的部分用于形成热电偶的接点。
[0022]第三步，制备Al2O3绝缘层
[0023]将一块耐高温材料SiC(被测温物体)表面严格抛光，然后用酒精、丙酮和去离子水对抛光位置清洗、烘干，通过反应磁控溅射的方法，利用功率200W、氩氧比20: 1、压强IPa的参数在耐高温材料基体表面(衬底)溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为400°C，制得厚度为I?2 μ m厚的Al2O3绝缘层。
[0024]第四步，制备Pt热电偶膜
[0025]在Al2O3绝缘层上覆盖上Pt热电偶电极图形的掩模板，通过射频磁控溅射的方法，利用功率100W、压强0.5Pa的参数在Al2O3绝缘层表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为700°C，制得厚度为I?2μπι的Pt热电偶膜。
[0026]第五步，制备PtRh热电偶膜
[0027]在制备了 Pt热电偶膜的Al2O3绝缘层上覆盖上PtRh热电偶电极图形的掩模板，通过射频磁控溅射的方法，利用功率100W、压强0.5Pa的参数在Al2O3绝缘层表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为700°C，制得厚度为I?2 μ m的PtRh热电偶膜，两种热电偶膜材料通过结合点连接，形成高温薄膜热电偶。。
[0028]第六步，制备Al2O3绝缘保护层
[0029]通过反应磁控溅射的方法，利用功率200W、氩氧比20: 1、压强IPa的参数在薄膜热电偶表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为400°C，制得厚度为I?2 μ m的Al2O3绝缘保护层，形成最终的高温薄膜热电偶温度传感器，该高温薄膜热电偶温度传感器的测温上限可达1200°C。
【主权项】
1.一种高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于所述的高温薄膜热电偶温度传感器为一种利用真空膜技术制作的Pt和PtRh两种不同材质的微米级或亚微米级的薄膜热电偶温度传感器，其制作方法包括下述的工艺步骤: 1.1根据被测温物体的具体情况完成制作高温薄膜热电偶电极位置、形状、大小的设计图纸； 1.2加工掩模板——根据图纸设计，采用机械加工方式在厚度为1.5?3.0mm的金属薄片上切割制作出两块分别为Pt热电偶电极图形和PtRh热电偶电极图形的掩模板； 1.3制备Al2O3绝缘层——将被测温物体上准备制作高温薄膜热电偶温度传感器的位置处进行抛光并清洗后，利用真空镀膜技术的气相沉积法在其上镀制约I?2 μ m厚的Al2O3绝缘层； 1.4制备Pt热电偶膜——在Al2O3绝缘层上覆盖上根据前述第1.2工艺步骤制作的Pt热电偶电极图形的掩模板，利用真空镀膜技术的气相沉积法在Al2O3绝缘层表面镀制I?2μπι厚的Pt热电偶膜； 1.5制备PtRh热电偶膜——换上根据前述第1.2工艺步骤制作的另一块的PtRh热电偶电极图形的掩模板，利用真空镀膜技术气相沉积法在Al2O3绝缘层表面镀制I?2μπι厚的PtRh热电偶膜，并使两种热电偶膜材料通过结合点连接，从而形成薄膜热电偶； 1.6制备Al2O3绝缘保护层——在制作好的热电偶薄膜的表面利用真空镀膜技术气相沉积法镀制一层I?2μπι厚的Al2O3绝缘保护层，形成最终的高温薄膜热电偶温度传感器。
2.根据权利要求1所述的高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于该高温薄膜热电偶温度传感器制作方法中制备Al2O3绝缘层的工艺步骤为:将被测温物体上准备制作高温薄膜热电偶温度传感器的位置处进行抛光，然后用酒精、丙酮和去离子水对抛光表面清洗，烘干，通过反应磁控溅射的方法，利用功率200W、氩氧比20: 1、压强IPa的参数在烘干的基体表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为400°C，制得厚度为I?2 μ m厚的Al2O3绝缘层。
3.根据权利要求1所述的高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于该高温薄膜热电偶温度传感器制作方法中制备Pt热电偶膜的工艺步骤为:在Al2O3绝缘层上覆盖上Pt热电偶电极图形的掩模板，通过射频磁控溅射的方法，利用功率100W、压强0.5Pa的参数在Al2O3绝缘层表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为700°C，制得厚度为I?2 μ m的Pt热电偶膜。
4.根据权利要求1所述的高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于该高温薄膜热电偶温度传感器制作方法中制备PtRh热电偶膜的工艺步骤为:在制备了 Pt热电偶膜的Al2O3绝缘层上覆盖上PtRh热电偶电极图形的掩模板，通过射频磁控溅射的方法，利用功率100W、压强0.5Pa的参数在Al2O3绝缘层表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为700°C，制得厚度为I?2μπι的PtRh热电偶膜，两种热电偶膜材料通过结合点连接，形成高温薄膜热电偶。
5.根据权利要求1所述的高温薄膜热电偶温度传感器，其特征在于该高温薄膜热电偶温度传感器制作方法中制备Al2O3绝缘保护层的工艺步骤为:通过反应磁控溅射的方法，利用功率200W、氩氧比20:1、压强IPa的参数在薄膜热电偶表面溅射沉积镀膜90?120分钟，溅射温度为400°C，制得厚度为I?2 μ m的Al2O3绝缘保护层，形成最终的高温薄膜热电偶温度传感器。
【专利摘要】本发明涉及一种利用真空膜技术制作的高温薄膜热电偶温度传感器，在耐高温材料上选择出准备测温的部位并设计出Pt和PtRh两种热电偶电极的具体形状后，依次采用加工金属掩模板、制备Al2O3绝缘层、制备Pt热电偶膜、制备PtRh热电偶膜和制备Al2O3绝缘保护层等工艺步骤，制作成具有Pt和PtRh两种不同材质的微米级或亚微米级的薄膜热电偶温度传感器。与现有技术相比，本发明的结构合理，操作方便，使用寿命长，测温响应时间快，测温准确性高，其测温上限可达1200℃。
【IPC分类】G01K7-04
【公开号】CN104748876
【申请号】CN201310746109
【发明人】袁玉华, 陈鹏, 秦永强, 刘统春, 李炜
【申请人】陕西电器研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日