In 2 O 3 /ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备与性能研究

发布时间：2021-02-11 09:27

　　在航空发动机的设计和验证试验中,需要准确测量涡轮叶片表面和燃烧室内壁等热端部件的表面温度及分布,以准确评估热端部件的冷效设计和热障涂层的效果。相较于铠装热电偶丝,薄膜热电偶具有不破坏测试部件结构、响应时间短、热容量小和结构尺寸薄等优点,因此在热端部件的表面温度测量方面具有明显的技术优势。随着航空发动机不断向大推力、大推重比的方向发展,涡轮叶片表面以及燃烧室内壁等部位温度急剧升高（>1100℃）,常规的金属薄膜热电偶材料体系已经无法满足应用环境需求,而In₂O₃/ITO宽禁带半导体型全陶瓷薄膜热电偶具有耐高温和抗氧化能力强等特点,并且赛贝克系数较大,因此对于恶劣环境下的高温测量具有明显的优势。本论文针对高温热端部件表面温度测量的应用背景,开展了In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备技术及性能研究,重点研究了氮掺杂和退火处理对In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶热电性能的影响。首先,对射频溅射In₂O₃薄膜... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 选题依据及研究内容
        1.3.1 选题依据
        1.3.2 研究内容
2O₃薄膜的制备工艺和性能研究">第二章 In₂O₃薄膜的制备工艺和性能研究
    2.1 薄膜制备方法
    2.2 薄膜表征方法
        2.2.1 台阶仪
        2.2.2 四探针测试仪
        2.2.3 扫描电子显微镜（SEM）
        2.2.4 X射线衍射（XRD）仪
2O₃薄膜的制备和性能研究">    2.3 In₂O₃薄膜的制备和性能研究
2O₃薄膜微观结构和电学性能的影响">        2.3.1 溅射气压对In₂O₃薄膜微观结构和电学性能的影响
2O₃薄膜微观结构和电学性能的影响">        2.3.2 溅射功率对In₂O₃薄膜微观结构和电学性能的影响
2O₃薄膜微观结构和电学性能的影响">        2.3.3 溅射气氛中含氮比例对In₂O₃薄膜微观结构和电学性能的影响
2O₃薄膜微观结构和电学性能的影响">        2.3.4 退火处理对In₂O₃薄膜微观结构和电学性能的影响
    2.4 本章小结
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备和性能研究">第三章 陶瓷基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备和性能研究
    3.1 薄膜热电偶的基本理论
        3.1.1 赛贝克效应
        3.1.2 热电偶回路定律
    3.2 薄膜热电偶的热电性能测试
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备">    3.3 陶瓷基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的影响">    3.4 退火处理对In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的影响
2O₃/ITO薄膜热电偶未退火处理时的性能测试">        3.4.1 In₂O₃/ITO薄膜热电偶未退火处理时的性能测试
2O₃/ITO薄膜热电偶性能的影响">        3.4.2 真空/大气退火处理对In₂O₃/ITO薄膜热电偶性能的影响
2O₃/ITO薄膜热电偶性能的影响">        3.4.3 氮气/大气退火处理对In₂O₃/ITO薄膜热电偶性能的影响
2O₃保护层对In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的影响">    3.5 Al₂O₃保护层对In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的影响
    3.6 本章小结
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备和性能研究">第四章 金属基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备和性能研究
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的结构">    4.1 金属基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的结构
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备">    4.2 金属基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶的制备
2O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的研究">    4.3 金属基In₂O₃/ITO高温陶瓷薄膜热电偶性能的研究
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷基Pt/ITO薄膜热电偶的制备与性能研究[J]. 刘海军,蒋洪川,吴勐,赵晓辉,蒋书文,张万里.  传感器与微系统. 2015(03)
[2]金属基Pt/ITO薄膜热电偶的制备[J]. 赵文雅,蒋洪川,陈寅之,张万里,刘兴钊,彭少龙,唐磊.  测控技术. 2013(04)
[3]热处理温度对氧化铟薄膜特性的影响[J]. 冯图,陈怀礼,赵慧芳.  传感器世界. 2012(03)
[4]功能-结构一体化NiCr/NiSi薄膜热电偶的制备[J]. 王从瑞,蒋洪川,陈寅之,张万里,刘兴钊,唐磊,于浩.  测控技术. 2011(10)
[5]退火氛围及温度对掺钛氧化铟薄膜光电性能的影响[J]. 颜鲁婷,张路宁,周春燕,艾小东,李天翔.  稀有金属材料与工程. 2011(S2)
[6]溅射薄膜热电偶在非金属结构表面瞬态温度测量中的应用研究[J]. 郝庆瑞,姜亚军.  宇航计测技术. 2010(02)
[7]温度测量技术现状和发展概述[J]. 杨永军.  计测技术. 2009(04)
[8]航空发动机研制高温测量技术探讨[J]. 杨永军,蔡静,赵俭.  计测技术. 2008(S1)
[9]热电偶传感器的教学探讨[J]. 夏敖敖,谈增师.  常州信息职业技术学院学报. 2006(01)
[10]磁控溅射法制备NiCr/NiSi薄膜热电偶温度传感器[J]. 贾颖,孙宝元,曾其勇,徐静.  仪表技术与传感器. 2006(02)

博士论文
[1]在镍基高温合金上制备薄膜热电偶及其相关技术研究[D]. 陈寅之.电子科技大学 2014

硕士论文
[1]In2O3/ITO集成薄膜热电偶的制备及性能研究[D]. 刘海军.电子科技大学 2015
[2]氧化铟纳米材料结构、光学性质的研究[D]. 杨林红.复旦大学 2011
[3]射频磁控溅射ZnO：Al薄膜及其特性研究[D]. 刘著光.厦门大学 2008



本文编号：3028890