导读:本文包含了薄膜热电偶论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:热电偶,薄膜,贝克,温度,磁控溅射,系数,测量。
薄膜热电偶论文文献综述
王伟超,张军战,张颖,杨迪[1]（2019）在《薄膜热电偶的研究进展》一文中研究指出现代科学技术对各种场合下局域温度的准确测量提出了新的要求,极大地促进了温度传感器的发展。薄膜热电偶因具有无源、响应时间短、精确度高以及对测试环境几乎无影响等优点,在温度测量领域具有广阔的应用前景。对薄膜热电偶近年来的研究进展与热点进行了综述。首先简单介绍了以不同材料为基底时,薄膜热电偶的结构。然后分别介绍了应用于航空发动机热端部件高温测量的金属合金类、陶瓷类和复合类薄膜热电偶及其常用的电极材料。讨论了薄膜厚度、退火处理、电极薄膜类型、气氛和掺杂等工艺对薄膜热电偶热电势、Seebeck系数、耐高温能力和电极材料微观结构等方面的影响,将近年来的典型研究成果进行了汇总,并阐述了陶瓷类薄膜热电偶应用于航空发动机中温度监测的优势。此外,分析讨论了应用于局域二维温度场测量的阵列型薄膜热电偶的发展、结构优化设计、制备工艺研究与改进以及实际测温场合中的布局。最后,对薄膜热电偶在相关应用领域的研究和发展方向进行了展望。(本文来源于《表面技术》期刊2019年10期）
唐于晴,丁靖,蔡赛杰,陶文铨[2]（2019）在《薄膜热电偶的开发及其在燃料电池测试的应用》一文中研究指出质子交换膜燃料电池中温度、湿度会显着影响电池的工作性能。为实时监控电池内的温度响应,本文采用先进MEMS微纳加工技术,成功开发出可用于燃料电池中的微型薄膜热电偶,其厚度大约为7μm,且空间分辨率能达到流场板流道和脊背的尺度。本文将该薄膜热电偶嵌入在流场板和气体扩散层之间,在ARBIN燃料电池测试平台上测试电池的伏安特性曲线,并监测电池温度-电流的变化关系,结果发现薄膜热电偶的热响应速度非常快,可即时测量电池内部的温度,且对工作部件干扰小。测试结果表明,电池内部的电压随着工作电流的增加而降低,而温度随着工作电流的增加而增加。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年08期）
崔云先,牟瑜,王成勇,郑李娟,殷俊伟[3]（2019）在《采用薄膜热电偶的多层印刷电路板原位钻削温度测量》一文中研究指出针对工业用多层印刷电路板(PCB)加工过程中钻削温度难以准确测量的技术难题,提出了一种基于薄膜热电偶的PCB各板层原位钻削温度测量方法。根据PCB的截面结构采用材料迭层建模方法对PCB钻削过程进行建模仿真,掌握了钻削过程中PCB钻削温度的分布及变化情况,并确定了传感器最佳镀膜位置为钻头进给方向的垂直底部。采用直流脉冲磁控溅射技术,在不同层数的PCB上制备薄膜热电偶传感器,并对其静、动态性能进行研究,结果表明所研制的温度传感器在30～200℃范围内,塞贝克系数为37.4 μV/℃,非线性误差不超过0.65%,动态响应时间为0.095ms。对不同层数的PCB进行了多组钻削温度测量实验,结果显示,钻削过程中4层、12层、20层的最高钻削温度分别为49.30℃、53.90℃、63.90℃,且每组重复实验的温度相对稳定,温度测量误差不超过0.8℃。该测量方法为PCB高速钻削工艺改进提供了参考。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年22期）
杨柯,蒋洪川,赵晓辉[4]（2019）在《航空发动机用薄膜热电偶研制》一文中研究指出针对航空发动机涡轮叶片表面温度测试的迫切需求,采用薄膜沉积工艺,能够在Ni基高温合金表面制备热电性能较好的中温K型(NiCr/NiSi,<600℃)、高温R型(Pt—13%Rh/Pt,<900℃)、超高温(ITON/Pt,<1 100℃; In ON/ITON,> 1 200℃)等薄膜热电偶。薄膜热电偶由NiCr Al Y过渡层、热生长Al_2O_3层、Al_2O_3绝缘层、功能层和Al_2O_3保护层构成。通过静态标定结果分析,其塞贝克系数分别达到38. 26,10. 60,78. 60,123. 10μV/℃,在恶劣环境下具有良好的稳定性和一致性,使用寿命均大于10 h。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年04期）
马辰卉,武文革,王昕宇,成云平,刘丽娟[5]（2019）在《嵌入式薄膜热电偶测温刀具的设计》一文中研究指出设计了一种嵌入式薄膜热电偶的刀具,以实现在切削过程中对刀具瞬态温度的实时测量。以刀具的前刀面作为基底来镀制薄膜,通过磁控溅射法在刀具前刀面制备了Al_2O_3绝缘膜、NiCr/NiSi薄膜热电偶以及Si_3N_4保护膜,最终制成了可以进行切削加工并能够实时测量切削温度的刀具。文中主要介绍了电极NiCr薄膜、Al_2O_3绝缘膜的制作过程及一些相关性能的检测,随后利用SolidWorks和DEFORM-3D对刀具进行了叁维建模和切削过程的仿真模拟,得到了刀具的温度场分布。(本文来源于《工具技术》期刊2019年02期）
谢贵久,陈云锋,谢锋,龚杰洪,季惠明[6]（2018）在《快速响应贵金属薄膜热电偶的研制》一文中研究指出为满足高端武器装备壁面快速测温的需要,研制一种贵金属铂-铂铑快速响应薄膜热电偶。利用离子束溅射沉积钽过渡层、铂-铂铑敏感功能层和氧化铝保护层,以光刻掩膜形成热电偶图形,再采用铂浆烧结引线和釉料封接,制备出热电偶样件,最终对样件进行微观分析、静态标定和动态标定。实验结果表明热电偶的静态温度性能与标准R型热电偶测试曲线吻合度较高,薄膜热电偶的动态响应时间可达到50ms量级,薄膜热电偶在600~1200℃范围精度约0.9%。所研制的快速响应贵金属薄膜热电偶具有快速响应和高精度高温测试等特点,可解决武器装备壁面高温快速测量的问题。(本文来源于《微处理机》期刊2018年03期）
刘义[7]（2018）在《基于薄膜热电偶的铣削温度测试技术研究》一文中研究指出切削区域复杂的热力耦合作用产生的大量切削热,与零件加工质量及刀具磨损直接相关,切削温度的测量对切削过程的研究具有指导意义。对于主轴处于高速旋转的铣削加工而言,传统测试方法存在布线困难、感温元件响应时间长等缺点,导致很难实时准确地测量铣削区域温度。本文针对以上问题,将薄膜热电偶温度传感器沉积在铣削刀片刀尖处,结合温度信号无线传输方式,研究了一种基于薄膜热电偶的铣削温度测试技术,实现了铣削过程中切削区域温度实时准确的原位测量。具体研究内容如下:将铣削加工简化为平面应变问题,应用ABAQUS有限元通用软件建立了叁维正交切削模型,得到切削区域及刀片切削刃附近温度场分布云图。仿真结果可知刀片刀尖切削刃附近前/后刀面温度大小差异不大,且为刀片最高温度分布区域,为后续薄膜热电偶测量端沉积位置提供参考依据。采用直流脉冲磁控溅射方法制备薄膜热电偶温度传感器,研究发现分次沉积的Si02绝缘薄膜膜厚均匀、绝缘性能优良,其绝缘电阻达到3.65×107Ω,克服了传统制备工艺中因薄膜存在针孔导致绝缘性能较差的弊端。制备的NiCr/NiSi薄膜热电极形状规则、边界整齐,两热电极贴合紧密形成热接点,保证了测温回路良好导通。对制备的薄膜热电偶测温刀片进行了静动态技术特性研究,得到薄膜热电偶测温刀片塞贝克系数为41.17μV/℃,热电偶动态响应时间为83μs。理论分析可知薄膜热电偶动态响应时间与薄膜密度、比热、导热系数及热接点厚度有关,与热接点表面积无关。通过制备不同热接点宽度模拟了薄膜热电偶随切削磨损情况,磨损后的薄膜热电偶技术特性不发生改变,仍能准确测量铣削温度。设计了基于ZigBee无线传输技术的铣削温度数据采集系统,结合自行开发的上位机人机交互温度监测系统,实现铣削温度实时存储、处理及显示。通过现场铣削实验对铣削温度测量系统进行了性能测试,确定了薄膜热电偶在刀尖处最佳沉积位置,实验表明测温系统可以实时测量铣削区域温度,并监测到200ms内温度变化,为铣削温度测量提供了新的技术支持。(本文来源于《大连交通大学》期刊2018-06-14）
张勇[8]（2018）在《刀具嵌入薄膜热电偶测量切削温度技术研究》一文中研究指出在机械加工过程中,切削热和切削温度对工件的加工有很大的影响,薄膜热电偶测量切削温度是一种方便快捷的测温方法之一。为了实现车削时切削温度准确、实时的监测,本文对车刀嵌入薄膜热电偶测量切削温度的相关技术进行了研究。研究刀具切削机理的基础上,利用有限元软件DEFORM-3D对刀具前刀面温度场进行了有限元模拟仿真,分析了刀具前刀面温度场的分布规律。基于热电偶测温理论及新型薄膜制备技术,针对刀具前刀面、后刀面温度分布规律,设计了不同的薄膜热电偶结构方案及Ni Cr-NiSi嵌入式薄膜热电偶测温刀具。在FJL-560a型磁控与离子束复合溅射沉积系统上,开展了NiCr-NiSi薄膜热电偶制备的试验研究。以载玻片为基底,采用单因素实验方案研究了氩气工作流量、溅射功率、工作压强叁个因素对薄膜热电偶性能(薄膜厚度、表面粗糙度、电阻率)的影响规律。在此基础上,优化工艺参数并设计了正交实验方案,继续在载玻片基底上进行试验研究,获取了较合适的热电偶薄膜制备工艺参数。利用优化后的溅射工艺参数,分别在不锈钢基底,硬质合金刀具表面上进行了薄膜热电偶制备的试验研究。对不锈钢为基底制备的薄膜热电偶样品进行了性能检测,结果显示导电性、电极尺寸等性能基本达到预想要求,灵敏度达到了18.4μV/℃,还有一定的提升空间,最后在硬质合金刀具表面成功制备了不同尺寸的薄膜热电偶样品。为后续实验研究切削加工中切削温度测量的研究奠定了基础。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16）
王洪敏[9]（2018）在《高温薄膜热电偶的制备及性能研究》一文中研究指出航空发动机热端部件表面温度场分布信息对于验证热-机械建模与仿真有效性、监测发动机运行状态及故障诊断等环节至关重要。薄膜热电偶具有尺寸小、响应迅速、对被测环境干扰较小等优点,可提供精准的航空发动机热端部件表面原位温度分布信息。本文以航空发动机热端部件高温测试技术需求为研究背景,开展了W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶、Pt-13%Rh/Pt薄膜热电偶、ITO基金属/陶瓷薄膜热电偶的制备及性能研究。首先,开展了W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的制备及性能研究。采用磁控溅射方法在Al_2O_3陶瓷衬底上制备W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶(63mm×1mm×1μm)并进行静态标定测试。结果表明,在100℃~500℃标定温度区间内,W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的输出热电势随着热端与冷端温差增大而增大,并具有良好的线性度;当升温至600℃附近时,W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的输出热电势和电阻同时发生突变,严重氧化而失效。此外,真空退火处理可以显着改善钨铼薄膜热电偶的热电性能,经1000℃、120min真空退火处理W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的平均塞贝克系数由未退火时2.02μV/℃增大为11.19μV/℃。其次,为了克服金属薄膜热电偶高温氧化难题,开展了钨铼、铂铑薄膜热电偶保护层的制备与性能研究。采用反应溅射方法在经1000℃、120min真空退火处理W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶上分别制备厚度约为3μm的Al_2O_3、Zr BN/Al_2O_3、SiCN/SiC叁种不同保护层,静态标定结果表明,其塞贝克系数分别为11.19μV/℃、10.72μV/℃、10.70μV/℃。在500℃~600℃区段的升温过程中,叁种不同保护层钨铼薄膜热电偶样品均氧化失效,有效防护时间分别约为10min、11min和6min。采用反应溅射方法在Al_2O_3陶瓷衬底上制备厚度约为750nm的Al_2O_3/ZrBN-SiCN/Al_2O_3复合保护层经1000℃、6h高温大气退火处理后,主要晶相为Al_2O_3相、Al_2SiO_5相,而AlZrO和B_2O_3均以非晶态形式存在,形成晶相氧化物/非晶态氧化物双重防护机制,具有良好的抗氧化性能。在300℃~1000℃标定温度区间内,带Al_2O_3/Zr BN-SiCN/Al_2O_3复合保护层Pt-13%Rh/Pt薄膜热电偶(63mm×1mm×1μm)在6次静态循环标定过程中所得到的平均塞贝克系数取值范围为9.51μV/℃~9.58μV/℃,波动区间仅为0.07μV/℃,其热电性能的稳定性和重复性得到显着改善。静态标定结束后,薄膜热电偶性能仍保持良好状态,使用寿命大于60h。最后,为了改善ITO基薄膜热电偶热电性能的稳定性和重复性,采用具有周期性结构的ITO/PtRh复合薄膜作为薄膜热电极。采用磁控溅射方法在Al_2O_3陶瓷衬底上开展ITO/PtRh:PtRh薄膜热电偶(63mm×1mm×1μm)的制备和热电性能研究。结果表明,在300℃~1000℃静态标定温度区间内,ITO/PtRh:PtRh薄膜热电偶的输出热电势、塞贝克系数均随着热端与冷端温差升高而非线性增大,并具有良好的稳定性和重复性,在3次静态循环标定过程中,其平均塞贝克系数均为2.19μV/℃。静态标定结束后,薄膜热电偶性能保持良好状态,使用寿命大于30h。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-29）
张瑶[10]（2018）在《基于MEMS工艺的陶瓷薄膜热电偶研制》一文中研究指出本文在综述国内外陶瓷薄膜热电偶发展现状的基础上,选用ITO薄膜为陶瓷薄膜热电偶材料,并与Pt薄膜组成陶瓷-金属薄膜热电偶,为下一代高温陶瓷发动机的研制提供测温技术尝试。研究离子束溅射工艺以及退火条件对ITO薄膜的微观结构、电学性能以及稳定性的影响。通过正交实验研究离子能量、离子束流以及氩气压强对ITO薄膜沉积的影响,确定ITO薄膜性能最优的沉积条件:离子能量900eV、离子束流80mA、氩气压强2.0×10~(-2)Pa。在空气和氮气中分别对ITO薄膜在不同的温度(400℃、600℃、800℃、1000℃)下进行退火处理,分析其微观结构、电学性能、光学性能。研究发现氮气热处理比空气热处理更好地改善ITO薄膜的结晶性能,提高载流子迁移率,使薄膜的导电性增强,在空气中热处理的薄膜由于氧空位的急剧减少使得导电性急剧减小。同时研究In_2O_3薄膜溅射工艺极其导电性能,发现空气中高温退火的In_2O_3薄膜电阻率能达到113.382Ω.cm,导电性较差。在优化ITO薄膜溅射工艺和热处理工艺的基础上,在Al_2O_3陶瓷基底上分别设计了陶瓷薄膜热电偶和ITO微电阻丝结构以及掩膜版。采用非硅MEMS集成制造技术,尝试两种不同的工艺方案制备陶瓷薄膜热电偶,对比分析了两种工艺方案的优缺点。搭建薄膜热电偶高温静态测试平台,对陶瓷薄膜热电偶器件的热电输出特性以及高温稳定性进行了测试。结果表明,经过氮气热处理的热电偶比氧气中热处理的热电偶具有更好的热电稳定性、更小的漂移率,平均赛贝克系数分别为56.24μV/℃和65.42μV/℃。Pt-ITO薄膜热电偶能够承受1200℃的高温环境达40h之久,ITO薄膜比Pt薄膜具有更好的耐高温性能。将未经热处理、空气中热处理与氮气中热处理的薄膜热电偶对比后发现,经过氮气退火的热电偶具有更好的耐高温性能。同时搭建了薄膜热电偶动态测试平台,对薄膜热电偶的动态响应特性进行了初步研究和测试,通过阶跃响应法与脉冲信号法对热电偶进行动态测试,测得薄膜热电偶响应时间在40μs~60μs范围内。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01）
薄膜热电偶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
质子交换膜燃料电池中温度、湿度会显着影响电池的工作性能。为实时监控电池内的温度响应,本文采用先进MEMS微纳加工技术,成功开发出可用于燃料电池中的微型薄膜热电偶,其厚度大约为7μm,且空间分辨率能达到流场板流道和脊背的尺度。本文将该薄膜热电偶嵌入在流场板和气体扩散层之间,在ARBIN燃料电池测试平台上测试电池的伏安特性曲线,并监测电池温度-电流的变化关系,结果发现薄膜热电偶的热响应速度非常快,可即时测量电池内部的温度,且对工作部件干扰小。测试结果表明,电池内部的电压随着工作电流的增加而降低,而温度随着工作电流的增加而增加。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
薄膜热电偶论文参考文献
[1].王伟超,张军战,张颖,杨迪.薄膜热电偶的研究进展[J].表面技术.2019
[2].唐于晴,丁靖,蔡赛杰,陶文铨.薄膜热电偶的开发及其在燃料电池测试的应用[J].工程热物理学报.2019
[3].崔云先,牟瑜,王成勇,郑李娟,殷俊伟.采用薄膜热电偶的多层印刷电路板原位钻削温度测量[J].中国机械工程.2019
[4].杨柯,蒋洪川,赵晓辉.航空发动机用薄膜热电偶研制[J].传感器与微系统.2019
[5].马辰卉,武文革,王昕宇,成云平,刘丽娟.嵌入式薄膜热电偶测温刀具的设计[J].工具技术.2019
[6].谢贵久,陈云锋,谢锋,龚杰洪,季惠明.快速响应贵金属薄膜热电偶的研制[J].微处理机.2018
[7].刘义.基于薄膜热电偶的铣削温度测试技术研究[D].大连交通大学.2018
[8].张勇.刀具嵌入薄膜热电偶测量切削温度技术研究[D].中北大学.2018
[9].王洪敏.高温薄膜热电偶的制备及性能研究[D].电子科技大学.2018
[10].张瑶.基于MEMS工艺的陶瓷薄膜热电偶研制[D].上海交通大学.2018
论文知识图
