[发明专利]Al-Sn合金基镀镍耐高温光纤光栅传感器制作方法

权利要求书

1.Sn-Al合金基镀镍耐高温光纤光栅传感器的制作方法，包括以下步骤：

(1)光纤化学镀镍的前处理：市售带涂层光纤→化学法去除保护层→碱洗除油→表面粗化反应→烘箱中热处理→化学敏化→化学活化；(2)对光纤进行化学镀镍；(3)采用真空熔铸法，利用Al-Sn合金封装镀镍光纤光栅传感器。

2.如权利要求1所述的Sn-Al合金基镀镍光纤光栅传感器的制作方法，其特征在于，光纤化学镀镍的前处理的具体步骤是：1)化学法去除保护层：98％的浓硫酸浸泡10-30min，去除聚丙烯保护层，室温内蒸馏水清洗10-30min；2)60℃下，在浓度20-40g/L NaOH内浸泡15-20min，然后60℃蒸馏水清洗10-20min；3)在40％浓度的HF∶H₂SiF₆∶H₂0＝1∶1∶1.5的粗化液内粗化10-30min；4)放入120℃烘箱内热处理20-40min；5)室温下，放入SnCl₂·2H₂0：10-12g/L，HCl：40mL/L的敏化液中处理10-15min；6)室温下，放入PbCl₂：0.5g/L，HCl：5mL/L的活化液中活化15-20min。

3.如权利要求1所述的Sn-Al合金基镀镍光纤光栅传感器的制作方法，其特征在于：对光纤进行化学镀镍的工艺参数为：NiSO₄·6H₂O为20-40g/L；NaH₂PO₂·H₂O为15-35g/L；C₃H₆O₂为15-25ml/L；H₃BO₃为15-25g/L；PH值为4-5；温度在75-95℃；化学镀时间为25-35min。

4.如权利要求1所述的Sn-Al合金基镀镍光纤光栅传感器的制作方法，其特征在于，镀镍光纤的Al-Sn合金真空铸造封装具体步骤如下：

1)制备Al-Sn合金：用电子天平称量出两种金属颗粒的质量，其中Al含量为5-10％，然后倒入石墨坩埚中，再放入可调式电炉中，加热到750℃，待两种金属颗粒完全熔化成液体后，将石墨坩埚取出，用玻璃棒在熔化的金属液中充分搅拌，以确保两种金属充分混合，再放入电炉中继续保温10分钟后取出，将混合金属液浇注在石英坩埚内，并置石英坩埚于感应熔炼线圈中；

2)装模：铸造用铜模为直径为100mm，中心开有6mm直径圆孔的对开圆柱铜模，打开模具，将已经化学镀镍后的光纤光栅从铜模的底部孔中穿入铜模，同时将光纤光栅位置固定在铜模中部；

3)调整铜模的位置：将穿入光纤传感器的铜模放入到高频真空感应熔炼炉中，并且要调整好上面石英坩埚的喷嘴与铜模上孔的距离，太高则金属液在下降过程中提前冷却；太低则不利于真空喷射；

4)抽真空、充氩气：准备工作完成之后就可以将高频真空感应熔炉的炉门关上，然后打开真空泵进行抽真空，当从显示屏上观察到炉内的真空度达到6.0×10^-3Pa-9.0×10^-2Pa时即可对打开感应炉的加热电源开始对处于感应线圈中的合金加热；

5)喷射浇注：当观察到Sn-Al合金刚刚开始完全熔化时，打开氩气阀，用氩气的压力将熔化的合金从试管的下嘴喷射进铜模中，这一过程一定要快；

6)取出试样：真空浇注的合金瞬间就可以冷却，打开真空炉门，将铜模再取出，打开铜模即可得到Sn-Al合金基光纤光栅传感器。