[发明专利]一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，传感器包括基层和敏感栅，所述敏感栅经过激光热解原位制备于基底上；

所述敏感栅厚度为10～20μm。

2.根据权利要求1所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，所述基层由依次设置的基底、过渡层及复合绝缘层组成。

3.根据权利要求1所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，所述基层由绝缘材料组成。

4.根据权利要求2所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，所述传感器由下而上依次为基底、过渡层、复合绝缘层以及敏感栅，所述复合绝缘层的厚度为50um～200um，所述基底为金属材料。

5.根据权利要求4所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，所述传感器的复合绝缘层和敏感栅均基于PDC材料，所述复合绝缘层是由PDC掺杂惰性绝缘填料构成，所述敏感栅是由PDC掺杂导电填料构成。

6.根据权利要求3所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，传感器的制备方法包括如下步骤：

1)预处理：将氧化铝绝缘基底超声清洗后，烘干；

2)敏感栅的制备：配置导电填料与PDC溶液的混合溶液，通过维森堡直写工艺，将其直写于步骤1)的氧化铝绝缘基底上，加热固化后，在相同温度下进行激光处理，制备得前驱体陶瓷绝缘基应变传感器。

7.根据权利要求6所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，混合溶液中为导电填料、PDC组成。

8.根据权利要求5所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，所述基底选用Ni基合金材料，所述复合绝缘层包括绝缘层及绝缘浸润层；传感器的制备方法包括如下步骤：

1)预处理：将镍基合金片超声清洗后，烘干，通过磁控溅射机在镍基合金片上沉积一层过渡层；

2)绝缘层的制备：配置PDC溶液、惰性绝缘粉末的混合溶液，通过维森堡直写工艺，将其直写于步骤1)的过渡层上，加热固化后，在相同温度下进行激光处理，待降至室温后，通过丝网印刷工艺在绝缘层上涂覆第二层混合溶液，再通过加热固化及激光处理形成第二层绝缘层；

3)绝缘浸润层的制备：配置具有浸润作用的惰性绝缘粉末与PDC溶液的混合液，通过丝网印刷涂覆混合液于步骤2)得到的绝缘层上，加热固化后经过激光热处理，得到绝缘浸润层，以同样的方法制备第二层绝缘浸润层，得到复合绝缘膜层；

4)敏感栅的制备：配置导电粉末与PDC的混合溶液，通过维森堡直写工艺，将其直写于复合绝缘层上，加热固化后，在相同温度下进行激光处理，得到前驱体陶瓷一体化薄膜应变传感器。

9.根据权利要求8所述的一种激光热解复合增材制造一体化前驱体陶瓷薄膜传感器，其特征在于，步骤1)中过渡层的厚度为3～10μm。