在航空發(fā)動機的設計和驗證試驗中,需要準確測量渦輪葉片表面和燃燒室內壁等熱端部件的表面溫度及分布,以準確評估熱端部件的冷效設計和熱障涂層的效果。相較于鎧裝熱電偶絲,薄膜熱電偶具有不破壞測試部件結構、響應時間短、熱容量小和結構尺寸薄等優(yōu)點,因此在熱端部件的表面溫度測量方面具有明顯的技術優(yōu)勢。隨著航空發(fā)動機不斷向大推力、大推重比的方向發(fā)展,渦輪葉片表面以及燃燒室內壁等部位溫度急劇升高（>1100℃）,常規(guī)的金屬薄膜熱電偶材料體系已經無法滿足應用環(huán)境需求,而In₂O₃/ITO寬禁帶半導體型全陶瓷薄膜熱電偶具有耐高溫和抗氧化能力強等特點,并且賽貝克系數較大,因此對于惡劣環(huán)境下的高溫測量具有明顯的優(yōu)勢。本論文針對高溫熱端部件表面溫度測量的應用背景,開展了In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備技術及性能研究,重點研究了氮摻雜和退火處理對In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶熱電性能的影響。首先,對射頻濺射In₂O₃薄膜... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國內外研究歷史與現狀
    1.3 選題依據及研究內容
        1.3.1 選題依據
        1.3.2 研究內容
2O₃薄膜的制備工藝和性能研究">第二章 In₂O₃薄膜的制備工藝和性能研究
    2.1 薄膜制備方法
    2.2 薄膜表征方法
        2.2.1 臺階儀
        2.2.2 四探針測試儀
        2.2.3 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.4 X射線衍射（XRD）儀
2O₃薄膜的制備和性能研究">    2.3 In₂O₃薄膜的制備和性能研究
2O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響">        2.3.1 濺射氣壓對In₂O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響
2O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響">        2.3.2 濺射功率對In₂O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響
2O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響">        2.3.3 濺射氣氛中含氮比例對In₂O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響
2O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響">        2.3.4 退火處理對In₂O₃薄膜微觀結構和電學性能的影響
    2.4 本章小結
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備和性能研究">第三章 陶瓷基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備和性能研究
    3.1 薄膜熱電偶的基本理論
        3.1.1 賽貝克效應
        3.1.2 熱電偶回路定律
    3.2 薄膜熱電偶的熱電性能測試
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備">    3.3 陶瓷基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的影響">    3.4 退火處理對In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的影響
2O₃/ITO薄膜熱電偶未退火處理時的性能測試">        3.4.1 In₂O₃/ITO薄膜熱電偶未退火處理時的性能測試
2O₃/ITO薄膜熱電偶性能的影響">        3.4.2 真空/大氣退火處理對In₂O₃/ITO薄膜熱電偶性能的影響
2O₃/ITO薄膜熱電偶性能的影響">        3.4.3 氮氣/大氣退火處理對In₂O₃/ITO薄膜熱電偶性能的影響
2O₃保護層對In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的影響">    3.5 Al₂O₃保護層對In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的影響
    3.6 本章小結
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備和性能研究">第四章 金屬基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備和性能研究
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的結構">    4.1 金屬基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的結構
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備">    4.2 金屬基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶的制備
2O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的研究">    4.3 金屬基In₂O₃/ITO高溫陶瓷薄膜熱電偶性能的研究
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]陶瓷基Pt/ITO薄膜熱電偶的制備與性能研究[J]. 劉海軍,蔣洪川,吳勐,趙曉輝,蔣書文,張萬里.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(03)
[2]金屬基Pt/ITO薄膜熱電偶的制備[J]. 趙文雅,蔣洪川,陳寅之,張萬里,劉興釗,彭少龍,唐磊.  測控技術. 2013(04)
[3]熱處理溫度對氧化銦薄膜特性的影響[J]. 馮圖,陳懷禮,趙慧芳.  傳感器世界. 2012(03)
[4]功能-結構一體化NiCr/NiSi薄膜熱電偶的制備[J]. 王從瑞,蔣洪川,陳寅之,張萬里,劉興釗,唐磊,于浩.  測控技術. 2011(10)
[5]退火氛圍及溫度對摻鈦氧化銦薄膜光電性能的影響[J]. 顏魯婷,張路寧,周春燕,艾小東,李天翔.  稀有金屬材料與工程. 2011(S2)
[6]濺射薄膜熱電偶在非金屬結構表面瞬態(tài)溫度測量中的應用研究[J]. 郝慶瑞,姜亞軍.  宇航計測技術. 2010(02)
[7]溫度測量技術現狀和發(fā)展概述[J]. 楊永軍.  計測技術. 2009(04)
[8]航空發(fā)動機研制高溫測量技術探討[J]. 楊永軍,蔡靜,趙儉.  計測技術. 2008(S1)
[9]熱電偶傳感器的教學探討[J]. 夏敖敖,談增師.  常州信息職業(yè)技術學院學報. 2006(01)
[10]磁控濺射法制備NiCr/NiSi薄膜熱電偶溫度傳感器[J]. 賈穎,孫寶元,曾其勇,徐靜.  儀表技術與傳感器. 2006(02)

博士論文
[1]在鎳基高溫合金上制備薄膜熱電偶及其相關技術研究[D]. 陳寅之.電子科技大學 2014

碩士論文
[1]In2O3/ITO集成薄膜熱電偶的制備及性能研究[D]. 劉海軍.電子科技大學 2015
[2]氧化銦納米材料結構、光學性質的研究[D]. 楊林紅.復旦大學 2011
[3]射頻磁控濺射ZnO：Al薄膜及其特性研究[D]. 劉著光.廈門大學 2008



本文編號：3028890