实时监测飞机发动机各部件表面工作温度对发动机安全监控及性能验证等有重要意义,随着第三代飞机发动机—陶瓷发动机的开发,陶瓷薄膜热电偶已成为研究热点。综述了陶瓷薄膜热电偶材料种类、制备工艺、热电性能、高温稳定性及其测试技术的研究现状,指出了陶瓷热电偶当前需要研究的问题。 过激光脉冲方法将复合氧化物薄膜La(1－x)SrxCoO3(x=0．3，0．5，0．7)沉积在蓝宝石基底上，并在不同温度下退火处理。测试结果表明，在三种Sr成分中，La0．7Sr0．3CoO3具有最好的化学稳定性和结构稳定性，并且稳定温度能够达到1000℃。进入21世纪，陶瓷薄膜热电偶的研究有了进一步的发展。2004年，美国国家航空航天局(NASA)的WrbanekJD等人［12］选择CrSi2和TaC这两种陶瓷薄膜材料作为热电偶的电极，与Pt，PtＲh薄膜一同沉积在氧化铝基片上，如图1(a)所示。由图1(b)可以看出，CrSi2/Pt薄膜热电偶的热电势要比Pt/PtＲh薄膜热电偶更加优越，但是TaC/Pt的赛贝克系数最小，而且很快失效。图1薄膜热电偶实物及其性能［12］2005年，GregoryOJ等人研究了双ITO陶瓷薄膜热电偶［13］，热电偶由两个不同电子浓度的ITO电极组合而成，两个电极分别在富氧和富氮的气氛下通过射频溅射的方法沉积在高纯氧化铝基底上。实验结果表明，ITO薄膜热电偶在氧气气氛中能承受1250℃的高温，具有很好的稳定性和可重复性，不过赛贝克系数比较低，只有6μV/℃。2009年，KumarSＲS等人［14］热电偶-数控滚圆机张家港滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱通过反应直流溅射在玻璃基底上沉积了ITO/掺MnITO薄膜热电偶。结果表明，Mn的掺入使ITO薄膜的电阻有微小的增大，但是具有更大的赛贝克系数，Mn含量为4．3%时热电偶具有最高的赛贝克系数(100℃环境下为94μV/℃)。这项研究为通过在ITO中掺入磁性元素增加赛贝克系数提供了途径。2010年，GregoryOJ等人系统地对ITO、掺Al2O3的ZnO和NiCrCoAlY/Al2O3纳米复合材料进行了研究与比较［15］

www.suoguanjixie.name。研究结果表明，双ITO热电偶(掺N的ITO与掺O的ITO组成的热电丝状热电偶的热端、冷端分别置于薄膜热电偶的热端、冷端的附近，对薄膜热电偶的测温范围进行标定。图6陶瓷薄膜热电偶静态测试装置［16］2．2瞬态测试目前对陶瓷薄膜热电偶动态标定的研究比较少，但可以参考丝状热电偶和金属薄膜热电偶的动态测试，主要有可调Q值激光法、水滴法、激波管法和电加热法等。2000年，SerioB等人［28］利用激光法成功地测试了Au/Pt薄膜热电偶，测得其响应时间约为1ms。激光动态测试系统一般由激光系统、光束传输系统、显微镜和采集设备构成，如图7。激光器采用大功率的可以调节Q值的脉冲激光器作为高温热源，用来对热结点产生瞬间的温度阶跃，产生瞬间电压阶跃信号。检测电路由冷端补偿电路、低通滤波和限波电路、放大电路组成，用来动态地消除冷端温度变化的影响。最后用高精度的数字示波器或数据采集卡将电压信号收集并记录下来，根据记录下来的波形分析薄膜热电偶的瞬态响应特性。由于此方法产生的温度阶跃比较快，能够标定响应时间为μm级的薄膜热电偶，因此成为应用最为广泛的方法。2001年，ButtsworthDＲ等人［29］分别用水滴法和激波管法对K型薄膜热电偶进行动态标定。水滴法即通过一滴水以自由落体的方式落到表面已经加热的薄膜热电偶的热结点上，产生一个负的温度阶跃响应而得到动态响应曲线的方法。此方法原理简单，易于操作，但是标定的响应时图7可调Q值激光脉冲法测试系统图［28］间比较长，为ms量级;而且很难保证水滴的温度恒定，水滴汽化也会导致测量不精确。激波管法是通过激波管来产生瞬间的温度变化。激波管通常是一根两端封闭的柱形长管，中间用一膜片隔成两段，分别充有高压驱动气体和低压被驱动气体。薄膜热电偶嵌在右边的末端热电偶-数控滚圆机张家港滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱 www.suoguanjixie.name