[发明专利]一种氧化物薄膜型热电偶及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化物薄膜型热电偶，其特征在于：包括基层的陶瓷基片(1)、设置在陶瓷基片(1)上的中间层氧化物薄膜热电极和包覆在氧化物薄膜热电极上的顶层氧化铝保护膜层(3)；所述氧化物薄膜热电极是由沿陶瓷基片(1)中心线呈镜像对称设置的氧化物薄膜热电极一(4)及热电极二(5)组成；热电极一(4)和热电极二(5)一端部分重叠搭接构成热接点(2)；热电极一(4)和热电极二(5)另一端为引线端(6)，引线端(6)设置在氧化铝保护膜层(3)外；热电极一(4)和热电极二(5)的材料分别为掺锡氧化铟或氧化铟；掺锡氧化铟材料中锡含量为5-10％，所述的氧化铟材料为纯度99％以上；氧化铝保护膜层(3)的厚度为1.5～2.5μm；陶瓷基片(1)是氧化铝、莫来石或SiC的结构陶瓷。

2.根据权利要求1所述的氧化物薄膜型热电偶，其特征在于：所述的热电极一(4)和热电极二(5)搭接形成U型结构或V型结构。

3.根据权利要求1所述的氧化物薄膜型热电偶，其特征在于：氧化物薄膜热电极的厚度为0.3-20微米，长度为8-25cm，单一热电极的宽度为0.8-1.0cm。

4.一种权利要求1至3任意一项所述的氧化物薄膜型热电偶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)选用氧化铟和掺锡氧化铟材料分别作为热电偶的两个氧化物薄膜热电极；

2)采用磁控溅射工艺，溅射功率50～150w，溅射时间2～10小时，结合图形化模板技术，在陶瓷基片(1)上沉积氧化物薄膜，并经热处理得到氧化物薄膜热电极；热处理条件为：600-1100℃处理1～4小时，升温速度3～10℃/min；

3)在氧化物薄膜热电极表面再通过旋涂或者提拉沉积技术覆盖一层氧化铝薄膜，并在600～900℃热处理制成氧化铝高温结构陶瓷薄膜作为保护层，最终得到ITO-In₂O₃薄膜型热电偶。

5.根据权利要求4所述的氧化物薄膜型热电偶的制备方法，其特征在于：磁控溅射工艺采用的工作载气是氧气或氩气，工作载气是氧气时，氧气的含量为10％-60％。

6.根据权利要求4所述的氧化物薄膜型热电偶的制备方法，其特征在于：旋涂或者提拉沉积技术采用的氧化铝溶胶的浓度为0.3～0.6mol/L。

7.根据权利要求4所述的氧化物薄膜型热电偶的制备方法，其特征在于：采用磁控溅射工艺时，先在陶瓷基片(1)上沉积一种氧化物薄膜热电极，然后再溅射沉积另一种氧化物薄膜热电极。

8.根据权利要求4所述的氧化物薄膜型热电偶的制备方法，其特征在于：所述的陶瓷基片(1)为氧化铝、莫来石或SiC的结构陶瓷。