[发明专利]一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻

说明书

本发明提供了一种具有线性电阻‑温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，包括：所述热敏电阻包括氧化铝绝缘基底、二硼化钛复合敏感层、铂浆引线、硼‑二硼化钛复合抗氧化层、银浆焊点和铂丝，其中：铂浆引线通过丝网印刷于氧化铝绝缘基底上；二硼化钛复合敏感层直写于氧化铝绝缘基底上铂浆引线间；硼‑二硼化钛复合抗氧化层通过丝网印刷覆于二硼化钛复合敏感层上；银浆焊点焊接于铂浆引线上与铂丝固连；所述二硼化钛复合敏感层是通过二硼化钛粉末与前驱体溶液进行混合；所述硼‑二硼化钛复合抗氧化层是通过二硼化钛粉末，硼粉与前驱体溶液进行混合；本发明制备的陶瓷薄膜热敏电阻自身抗氧化性良好，高温下温度与电阻关系具有线性性，一致性和稳定性。

技术领域

本发明涉及薄膜传感器领域，特别是指一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻。

背景技术

随着航空航天的发展，对于在高温长期运行的部件，其寿命与性能受到极大影响，因此精准地测量相关部件的温度分布等性能对于发动机至关重要。

相比于传统的温度传感器，薄膜温度传感器具有原位制备，尺寸下，耐高温，集成一体化的优点。同时薄膜传感器相关薄膜的组分及制备方式对于薄膜的温阻性能有很大影响。目前薄膜温度传感器多采用溅射方式，工艺时间较长。亟待开发一种体积小，工艺时间短，灵敏度高的高性能薄膜电阻。在公开号为CN110954234A专利文献中公开了《一种聚合物前驱体陶瓷薄膜RTD及其制备方法》聚合物前驱体陶瓷电阻随着温度升高而降低，温度可测至800℃。该温阻曲线线性度不高，电阻过大。在公开号为CN106810262A专利文献中公开了《一种连续碳化硅纤维热敏电阻的制备方法》温阻曲线线性度良好，电阻小，但仅能测试至90℃。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，利用本发明方法制备的陶瓷薄膜热敏电阻自身抗氧化性良好，高温下温度与电阻关系具有线性性，一致性和稳定性。

本发明采用如下技术方案：

一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻，所述热敏电阻包括氧化铝绝缘基底、二硼化钛复合敏感层、铂浆引线、硼-二硼化钛复合抗氧化层、银浆焊点和铂丝，其中：

铂浆引线通过丝网印刷于氧化铝绝缘基底上；二硼化钛复合敏感层直写于氧化铝绝缘基底上铂浆引线间；硼-二硼化钛复合抗氧化层通过丝网印刷覆于二硼化钛复合敏感层上；银浆焊点焊接于铂浆引线上与铂丝固连。

所述二硼化钛复合敏感层是通过二硼化钛粉末与前驱体溶液进行混合。

所述硼-二硼化钛复合抗氧化层是通过二硼化钛粉末，硼粉与前驱体溶液进行混合。

所述二硼化钛复合敏感层长8-10mm，宽0.3-0.5mm，厚度小于50μm，铂浆引线宽0.4-0.6mm，银浆焊点直径2mm，铂丝直径0.2mm。

本发明实施例另一方面提供一种具有线性电阻-温度关系的耐高温陶瓷薄膜热敏电阻的制备方法，包括：

步骤1、预处理：将氧化铝绝缘基底超声清洗后，烘干；

步骤2、铂浆引线制备：通过丝网印刷工艺将铂浆涂覆在氧化铝基底上，得到两条平行的铂浆引线，置于800℃的高温炉中加热固化·；

步骤3、二硼化钛复合敏感层的制备：配置一定比例的二硼化钛粉末与前驱体陶瓷溶液进行混合，采用韦森堡直写技术直写于氧化铝绝缘基底的铂浆引线间，再进行加热固化，在相同温度下进行激光热解处理，形成二硼化钛复合敏感层；

步骤4、抗氧化层的制备：配置一定的硼粉，二硼化钛与前驱体溶液进行混合，通过丝网印刷工艺将抗氧化复合抗氧化层涂覆在二硼化钛复合敏感层上，加热固化，形成硼-二硼化钛复合抗氧化层；

步骤5、铂丝固连：将银浆焊点焊接于铂浆引线上，并与铂丝固连，加热固化。