[发明专利]一种SiCN陶瓷无线无源温度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种SiCN陶瓷无线无源温度传感器，其特征在于设有圆柱形SiCN非晶态陶瓷温敏元件，在圆柱形SiCN非晶态陶瓷温敏元件的表面设有耐高温金属层并形成谐振腔，在谐振腔表面设有槽天线。

2.如权利要求1所述一种SiCN陶瓷无线无源温度传感器，其特征在于所述圆柱形SiCN非晶态陶瓷温敏元件的直径为9～15mm，厚度为1～5mm。

3.如权利要求1所述一种SiCN陶瓷无线无源温度传感器，其特征在于所述耐高温金属层是指熔点超过1000℃的金属层；所述耐高温金属层的厚度为8～25μm。

4.如权利要求1所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）制备圆柱形SiCN非晶态陶瓷温敏元件；

（1）先制备SiCN陶瓷素胚，具体方法如下：

方法1：将先驱体聚硅氮烷与热引发剂过氧化二异丙苯（DCP）混合后，进行热交联，使其由液态的聚硅氮烷变为固态的聚硅氮烷，研磨成粉末后，压成SiCN陶瓷素胚；或

方法2：将聚硅氮烷与光引发剂混合后，放入模具中进行紫外交联，得到淡黄色SiCN陶瓷素胚；或

方法3：将聚硅氮烷与光引发剂混合后，进行紫外交联后，研磨成粉末后，压成SiCN陶瓷素胚；

（2）在惰性气体保护下，将SiCN陶瓷素胚热解，再退火处理后，得温敏元件SiCN非晶陶瓷体；

2）在温敏元件SiCN非晶陶瓷体上表面的槽天线区域用聚酰亚胺胶带保护，在温敏元件SiCN非晶陶瓷体表面镀金属层，再将聚酰亚胺胶带去除后，所留区域即为收发电磁波信号的槽天线，至此制得圆柱形SiCN陶瓷无线无源温度传感器。

5.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤1）第（1）部分的方法1中，所述聚硅氮烷与热引发剂的质量比为1∶（0～0.1）；所述热交联的温度可为120～400℃，热交联的时间可为1～4h；所述粉末的粒径可为0.5～2μm。

6.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤1）第（1）部分的方法2中，所述光引发剂采用I819光引发剂；所述聚硅氮烷与光引发剂的质量比可为1∶（0.005～0.05）；所述模具可采用PDMS模具，模具的直径可为4～25mm，模具的高度可为1～5mm；所述紫外交联的条件可为：在紫外灯下照射进行紫外交联，所述紫外灯的功率可为250W，中心波长可为326nm，紫外交联的时间可为0.25～2h。

7.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤1）第（1）部分的方法3中：所述光引发剂采用I819光引发剂；所述聚硅氮烷与光引发剂的质量比可为1∶（0.005～0.05）；所述紫外交联的条件可为：在紫外灯下照射进行紫外交联，所述紫外灯的功率可为250W，中心波长可为326nm，紫外交联的时间可为0.25～2h；所述粉末的粒径可为0.5～2μm。

8.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤1）第（2）部分中，所述惰性气体采用氮气或氩气；所述热解的温度可为800～1000℃，热解的时间可为1～4h。

9.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤1）第（2）部分中，所述退火处理的温度为1000～1400℃，退火处理的时间为1～4h；所制得的温敏元件SiCN非晶陶瓷体是一种致密的温敏元件SiCN非晶陶瓷体，其密度为2.6～3.0g/cm³。

10.如权利要求4所述SiCN陶瓷无线无源温度传感器的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述在温敏元件SiCN非晶陶瓷体表面镀金属层，是通过电镀或者蒸发的方法在SiCN陶瓷表面镀金属层；所述金属可采用铂或钛；所述金属层的厚度可为8～25μm。