金属基Pt/ITO薄膜热电偶的制备

采用多层膜结构制备了金属基Pt/ITO薄膜热电偶,薄膜热电偶由Ni基合金基片、NiCrAlY过渡层、热生长Al_2O_3层、Al_2O_3绝缘层、Pt/ITO功能层和Al_2O_3保护层构成。静态标定结果表明:样品的平均塞贝克系数为107.45μV/℃。测试温度可达到1000℃。时效处理可以有效提高薄膜热电偶的输出热电势。

制备工艺对ITO薄膜的电阻率及沉积速率的影响

采用射频磁控溅射法制备了氧化铟锡[ITO,In2O3:SnO2=90:10(质量比)]薄膜,详细探讨了溅射气氛氧氩体积比、溅射功率及溅射气压对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响。结果表明:溅射工艺参数对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响十分明显。随着氧氩体积比的增大,样品的电阻率显著增大,沉积速率下降;随着溅射功率的增加,ITO薄膜的电阻率先减小后略微增大,沉积速率上升;随着溅射气压升高,ITO薄膜的电阻率先减小后增大,当溅射气压增大到较大值时,ITO薄膜的电阻率又开始减小,而沉积速率则先上升后下降。

氧氩体积百分比对ITO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射制备氧化铟锡[ITO,In2O3∶SnO2=90∶10(质量比)]薄膜,讨论了溅射气氛中的氧氩体积百分对ITO薄膜的微观结构和电学性能的影响。结果表明:随着氧氩体积百分比的增大,ITO薄膜XRD谱中的(222)面峰强由弱到强变化,当氧氩体积百分比达到3%,4%时,ITO薄膜的(400)面峰强超越了(222)面;随着氧氩体积百分比的增大,薄膜的电阻率显著增大,而沉积速率、载流子浓度和迁移率都降低。

功能-结构一体化NiCr/NiSi薄膜热电偶的制备

采用多层薄膜结构制备了NiCr/NiSi薄膜热电偶,该薄膜热电偶依次由Ni基超合金基片、NiCrAlY过渡层、Al_O_3热氧化层、Al_O_3绝缘层、NiCr/NiSi薄膜热电偶层以及Al_O_3保护层构成。主要研究了热电偶层薄膜厚度和时效处理对热电偶性能的影响以及温度对Al_O_3绝缘层绝缘性的影响。静态标定结果表明,热电偶层厚度对NiCr/NiSi薄膜热电偶性能几乎没有影响。时效处理可显著提高NiCr/NiSi薄膜热电偶的热电性能和相对灵敏度。所制备的NiCr/NiSi薄膜热电偶的Seebeck系数达到37μV/K,最大相对灵敏度达到0.9左右。Al_O_3绝缘层在垂直方向的绝缘性随温度的升高而降低,在室温至300℃范围内,Al_O_3绝缘层在垂直方向的绝缘电阻大于100 MΩ,当温度升高到900℃时,Al_O_3绝缘层在垂直方向的绝缘电阻下降为16 kΩ。

真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响

采用直流磁控溅射法在镍基高温合金DZ4上制备了NiCrAlY薄膜,并对NiCrAlY薄膜进行真空热处理后再进行高温氧化,以生成一层致密的Al2O3膜,研究了真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响。结果表明:经过真空热处理的NiCrAlY薄膜,高温氧化后表面生成了单一、稳定的α-Al2O3相,Al和O的粒子数分数分别约为32%和50%;而未经过真空热处理直接氧化的NiCrAlY薄膜表面含有θ-Al2O3和α-Al2O3两种物相,且分布不均匀。