[发明专利]一种高温同步补偿薄膜应变计及其制备方法

摘要

本发明提供一种高温同步补偿薄膜应变计及其制备方法，所述应变计以高温合金构件为基底，在基底上先磁控溅射过渡层合金并高温氧化生成薄层氧化铝薄膜，再双离子束溅射沉积氧化铝绝缘薄膜，在绝缘薄膜上射频磁控溅射沉积悬空补偿层支柱，PdCr应变层、悬空补偿PdCr应变层，溅射Cr然后高温氧化形成Cr₂O₃保护层。本发明适用于在构件工作过程中的实时测量；采用通用MEMS图形化工艺，溅射PdCr做应变层，制备悬空的PdCr应变层来进行温度补偿，补偿了温度变化对构件应变测量的影响，提高了应变计的测量精度，尤其是高温测量精度大大提高；采用磁控溅射Cr保护层高温钝化后结构致密、结合力好，对功能结构起到保护作用。

主权项

1.一种高温同步补偿薄膜应变计，其特征在于，包括：高温合金构件基底(1)、合金过渡层(2)、氧化铝绝缘层(3)、悬空补偿PdCr应变层(4)、补偿应变层支柱(5)、Cr保护层(6)、PdCr应变层(7)和Pt电极(8)，其中：所述合金过渡层(2)沉积于所述高温合金构件基底(1)上，所述氧化铝绝缘层(3)沉积于所述合金过渡层(2)上；所述PdCr应变层(7)和所述补偿应变层支柱(5)沉积于所述氧化铝绝缘层(3)上；所述悬空补偿PdCr应变层(4)沉积于所述补偿应变层支柱(5)上形成中间悬空的简支梁结构；所述Cr保护层(6)沉积于所述悬空补偿PdCr应变层(4)和所述PdCr应变层(7)上；所述Pt电极(8)沉积于所述氧化铝绝缘层(3)上并以侧壁同时与所述PdCr应变层(7)、所述Cr保护层(6)、所述悬空补偿PdCr应变层(4)和所述补偿应变层支柱(5)相连，同时所述Pt电极(8)的上表面暴露于Cr保护层(6)之外用于引线；所述PdCr应变层(7)和Cr保护层(6)以及Pt电极(8)作为应变丝，所述悬空补偿PdCr应变层(4)、Cr保护层(6)和补偿应变层支柱(5)以及Pt电极(8)形成悬空补偿应变丝，通过应变丝和悬空补偿应变丝连成惠斯顿桥式电路，用以消除电阻温度效应。