仪器仪表学报

作者：崔云先，黄金鹏，曹凯迪，王浩宇，殷俊伟

单位：崔云先,1.大连交通大学机械工程学院,,黄金鹏,1.大连交通大学机械工程学院,,曹凯迪,1.大连交通大学机械工程学院,,王浩宇,1.大连交通大学机械工程学院,,殷俊伟,1.大连交通大学机械工程学院,

关键词：热流传感器;薄膜热电堆;磁控溅射;陶瓷烧结;高温

基金：国家自然科学基金(51905071)、辽宁省博士科研启动基金计划(2019-BS-043)、大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室研究基金(JMTZ201902)项目资助

航天飞行器在返回地球大气层时外表面会产生兆瓦级的热流,瞬时温升可达1800℃,为了保证飞行器的稳定安全运行,准确实时测量飞行器热防护系统表面热流具有非常迫切和重要的意义。针对高温热流检测的技术难题,提出了一种引线与基底一体化的新型热流传感器结构。结合陶瓷烧结静压成型和磁控溅射技术,通过在嵌入PtRh6引线的99氧化铝陶瓷基底端面依次沉积PtRh30-PtRh6热电堆薄膜、Al2O3薄膜、ZrO2薄膜,研制了一款新型高温薄膜热流传感器,并对热流传感器进行了静态、动态性能、耐高温及重复性测试。结果表明,所研制的传感器灵敏度可达0.01μV/(W/m2)以上,传感器动态响应时间为3.97s,对传感器进行1200℃高温实验,结果显示传感器经历高温前后输出信号无明显变化,传感器最大重复性误差为2.38%。所研制的高温薄膜热流传感器可为高温热流测量和热防护系统优化提供科学依据。

来源：2021年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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