CN114540763A - 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法 - Google Patents

一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114540763A
CN114540763A CN202210222854.9A CN202210222854A CN114540763A CN 114540763 A CN114540763 A CN 114540763A CN 202210222854 A CN202210222854 A CN 202210222854A CN 114540763 A CN114540763 A CN 114540763A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
mgo
ysz
insulating layer
nicocraly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210222854.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114540763B (zh
Inventor
张丛春
王禹森
杨伸勇
吕振杰
闫博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN202210222854.9A priority Critical patent/CN114540763B/zh
Publication of CN114540763A publication Critical patent/CN114540763A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114540763B publication Critical patent/CN114540763B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/46—Sputtering by ion beam produced by an external ion source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/082—Oxides of alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法，该高温绝缘层包括合金基底；NiCoCrAlY过渡层，沉积形成于所述合金基底上；YSZ‑MgO中间层，沉积形成于所述NiCoCrAlY过渡层上；Al2O3原位生长结合层，形成于所述NiCoCrAlY过渡层与所述YSZ‑MgO中间层之间，所述Al2O3原位生长结合层通过原位生长方式形成；MgO绝缘层，沉积形成于所述YSZ‑MgO中间层上。本发明的复合绝缘层高温绝缘性能好、能实现发动机高温合金结构件的表面绝缘，为高温部件原位制备传感器件提供了可能。还具有工艺简便、厚度小、对被测场的影响小、制备成本低的特点。

Description

一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法
技术领域
本发明涉及微纳加工技术领域，具体地，涉及一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法。
背景技术
如今，随着航空航天、动力工程、工业生产以及科学研究等领域的飞速发展，在高温下对温度、热流、应变等物理量的测定显得尤为重要。在这种严苛的条件下，传统的箔式和丝式传感器由于精度较低、粘附性较差等问题导致应用受到限制。而薄膜传感器具有体积小、响应速度快、灵敏度高、对系统干扰小等优点，渐渐受到越来越多的重视。
然而，现有的薄膜传感器，大多是在合金材料或者高温导电陶瓷衬底等基底表面制备。当薄膜传感器在高温条件下工作时，传统的用来起到绝缘作用的单层陶瓷层将会由于晶界导电和缺陷和裂纹的存在而造成内部短路，导致绝缘能力随着温度升高而指数式失效，进而导致传感器失效。因此，对于薄膜传感器而言，迫切需要一种可以在高温下提供稳定绝缘条件的绝缘层结构，实现薄膜传感器在高温条件下的稳定工作。
经过检索发现：
授权公告号为CN104149416B的中国发明专利，公开一种金属基高温绝缘层及其制备方法，该金属基高温绝缘层包括六层结构，从下往上依次是合金基片1、NiCrAlY合金过渡层2、α-Al2O3层3、晶态YSZ层4、非晶态YSZ层5、Al2O3层6，其中α-Al2O3层采用热氧化法得到，晶态YSZ层和非晶态YSZ层均采用溅射方法得到，Al2O3层6采用电子束蒸发法制备得到。该发明的绝缘层能保证至少在800℃下，薄膜传感器功能层与金属基底之间的良好电绝缘，且经过长时间高温环境下退火后，绝缘电阻不会减小，且有增大的趋势，可以满足薄膜传感器在高温、高应力等环境下的正常工作。但是该发明仍存在如下问题：由于YSZ在高温下是离子导体，其绝缘层的耐热性能有待提高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法，能实现对高温下导电基底上传感器的良好绝缘，具有高温绝缘性能好、结构简单、工艺简便、厚度小、对被测场的影响小、制备成本低的特点。
根据本发明的一个方面，提供一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，包括：
合金基底；
NiCoCrAlY过渡层，沉积形成于所述合金基底上；
YSZ-MgO中间层，沉积形成于所述NiCoCrAlY过渡层上；
Al2O3原位生长结合层，形成于所述NiCoCrAlY过渡层与所述YSZ-MgO中间层之间，所述Al2O3原位生长结合层通过原位生长方式形成；
MgO绝缘层，沉积形成于所述YSZ-MgO中间层上。
进一步地，所述Al2O3原位生长结合层通过一次空气中退火处理使所述NiCoCrAlY过渡层中的Al向所述YSZ-MgO中间层扩散形成。
进一步地，所述YSZ-MgO中间层的厚度为2-3微米。
根据本发明的另一方面，提供一种上述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法，包括：
提供合金基底，在所述合金基底上沉积NiCoCrAlY过渡层薄膜，所述NiCoCrAlY过渡层薄膜的厚度为20-30微米；
在所述NiCoCrAlY过渡层上沉积YSZ-MgO薄膜，形成YSZ-MgO中间层；
在所述NiCoCrAlY过渡层与所述YSZ-MgO中间层之间，采用原位生长方式形成Al2O3原位生长结合层；
在所述YSZ-MgO中间层上沉积MgO绝缘层，得到基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层。
进一步地，所述YSZ-MgO薄膜和所述MgO绝缘层均采用离子束溅射方法沉积形成。
进一步地，所述采用原位生长方式形成Al2O3原位生长结合层，包括：采用空气中高温退火的方法，使所述NiCoCrAlY过渡层中的Al向所述YSZ-MgO中间层扩散，形成一层致密的Al2O3薄膜，形成所述Al2O3原位生长结合层。
与现有技术相比，本发明具有如下至少之一的有益效果：
1、本发明通过采用多层薄膜作为绝缘结构，后沉积的一层陶瓷薄膜可以封闭前一层薄膜结构中的裂纹和孔洞等缺陷，减少薄膜结构中的导电路径，提高体系的绝缘性能。
2、本发明在NiCoCrAlY过渡层薄膜和YSZ-MgO中间层之间形成一层原位生长的Al2O3，一方面提高了薄膜之间的粘附性，另一方面改善了薄膜的绝缘性，同时与传统工艺流程相比简化了工艺条件。
3、本发明采用熔点很高的YSZ和MgO作为主要绝缘组分，耐热性能很好，在500-1500℃范围内，MgO的绝缘性能优于传统的绝缘材料Al2O3。
4、本发明通过YSZ-MgO中间层的利用，一方面提供了NiCoCrAlY过渡层中的Al向YSZ-MgO中间层扩散的可能，从而形成一层致密的Al2O3原位生长结合层薄膜；另一方面，以第二相形式存在的MgO可以有效提高复合结构的热膨胀系数，从而减小热失配带来的应力失效；采用YSZ和MgO作为主要绝缘组分，可以起到热阻层作用，具有良好的隔热效果。
5、本发明利用薄膜技术，能实现对高温下导电基底上传感器的良好绝缘，具有绝缘性能好、应用范围广、结构简单、工艺简便、厚度小、对被测场的影响小以及制备成本低的特点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的剖面示意图；
图2为本发明实施例的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法的流程示意图；
图中：1为合金基底，2为NiCoCrAlY过渡层，3为Al2O3原位生长结合层，4为YSZ-MgO中间层，5为MgO绝缘层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
针对现有技术的不足之处，在分析总结现有技术中众多薄膜传感器绝缘层绝缘原理的基础上，本发明利用薄膜技术，制作出了一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层。如图1所示，本发明实施例提供一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，包括合金基底1；NiCoCrAlY过渡层2，沉积形成于合金基底1上；YSZ-MgO中间层4，沉积形成于NiCoCrAlY过渡层2上，由熔点很高的YSZ和MgO作为主要绝缘组分，具有很好的耐热性能，可以起到热阻层作用，具有良好的隔热效果；Al2O3原位生长结合层3，形成于NiCoCrAlY过渡层2与YSZ-MgO中间层4之间，Al2O3原位生长结合层3通过原位生长方式形成，一方面能够改善Al2O3薄膜的粘附性，另一方面可以密封结构中存在的孔洞和裂纹，从而提高整个体系的绝缘性能，并且与传统工艺流程相比简化了工艺条件和工艺步骤，有利于降低成本；MgO绝缘层5，沉积形成于YSZ-MgO中间层4上，由于在500-1500℃范围内，MgO的绝缘性能优于Al2O3，绝缘层采用MgO代替传统的Al2O3绝缘材料，有利于提高绝缘性能。
本发明通过多层异质薄膜交替沉积进行绝缘，后一层薄膜可以封闭前一层薄膜中的孔洞和裂纹，减少绝缘结构中的导电通路数量，从而提高整体的绝缘性能。此外，通过热膨胀系数的递增变化，能够有效地缓解多层薄膜结构中的热应力失配问题，从而提高高温下绝缘结构的稳定性；本发明能实现对高温下导电基底上传感器的良好绝缘，具有绝缘性能好、应用范围广、结构简单、工艺简便、厚度小、对被测场的影响小、制备成本低的特点。
为提高绝缘层的高温稳定性，在一些实施例中，合金基底1采用镍基合金基底，镍基合金基底具有很好的高温稳定性，可以耐1200℃的高温，而且化学性质稳定，是良好的合金衬底。
在一些实施例中，Al2O3原位生长结合层3通过一次空气中退火处理使NiCoCrAlY过渡层中2的Al向YSZ-MgO中间层4扩散形成，而非传统的依次在惰性气氛和氧化性气氛中退火来完成Al2O3原位生长结合层的制备。
本实施中的高温绝缘层的形状根据掩膜的形状确定，在一些实施例中，根据掩膜形状的不同，高温绝缘层的形状可以为方形、圆形、波浪形、S字形和Z字形中的任意一种。
NiCoCrAlY过渡层2的厚度可以为20-30微米。在一些实施例中，NiCoCrAlY过渡层2可以采用磁控溅射方法沉积形成。
YSZ-MgO中间层4的厚度可以为2-3微米。在一些实施例中，YSZ-MgO中间层4可以采用离子束溅射方法沉积形成。
MgO绝缘层5的厚度根据具体情况确定，在一些实施例中，MgO绝缘层5的厚度可以为3-4微米。当然，在其他的一些实施例中，可以对MgO绝缘层5的厚度进行任意适当的调节。MgO绝缘层5可以采用离子束溅射方法沉积形成。
本发明还提供一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法，用于制备上述实施例中的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，如图2所示，该方法包括：
S1、提供合金基底，在合金基底上沉积NiCoCrAlY过渡层薄膜，NiCoCrAlY过渡层薄膜的厚度为20-30微米。
为提高绝缘层的高温稳定性，在一些实施例中，合金基底可以采用镍基合金基底，镍基合金基底具有很好的高温稳定性，可以耐高达1200℃的高温，而且化学性质稳定，是良好的合金衬底。可以采用机械抛光的方法，利用主要成分为氧化铝的抛光剂对合金基底进行抛光，使其粗糙度达到纳米级从而保证多层薄膜的沉积。
为防在后续的高温退火过程中出现起泡和剥离的现象，在一些实施例中，可以采用电解除油的方法去除合金基底表面的油脂。
在一些实施例中，NiCoCrAlY薄膜可以采用磁控溅射方法沉积形成，在一些实施例中，通过控制溅射功率和时间，获得20-30微米左右的致密的NiCoCrAlY过渡层合金薄膜。
S2、在NiCoCrAlY过渡层上沉积YSZ-MgO薄膜，形成YSZ-MgO中间层。
在一些实施例中，YSZ-MgO薄膜可以采用离子束溅射方法沉积形成，控制溅射过程中的离子束流和离子能量，获得均匀的2-3微米厚度的复合陶瓷层薄膜，填充下层薄膜中的缺陷和裂纹，，以形成YSZ-MgO中间层。
S3、在NiCoCrAlY过渡层与YSZ-MgO中间层之间，采用原位生长方式形成Al2O3原位生长结合层。
具体地，采用空气中高温退火的方法，使NiCoCrAlY过渡层中的Al向YSZ-MgO中间层扩散，形成一层致密的Al2O3薄膜，形成Al2O3原位生长结合层，一方面能够改善薄膜的粘附性，另一方面可以提高整个体系的绝缘性能，并且与传统工艺流程相比简化了工艺条件和工艺步骤，有利于降低成本。
S4、在YSZ-MgO中间层上沉积MgO绝缘层，得到基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层。
在一些实施例中，MgO绝缘层可以采用离子束溅射方法沉积形成，通过控制溅射过程中辅源和主源的溅射参数，获得致密且平整的MgO绝缘层结构，填充下层薄膜中的缺陷和裂纹。
MgO绝缘层的厚度根据具体情况确定，在一些实施例中，MgO绝缘层的厚度可以为3-4微米。当然，在其他的一些实施例中，可以对MgO绝缘层的厚度进行任意适当的调节。
本发明上述实施例中的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法，通过采用多层薄膜作为绝缘结构，后沉积的一层薄膜可以封闭前一层薄膜结构中的裂纹和孔洞等缺陷，减少薄膜结构中的导电路径，提高体系的绝缘性能。本发明能够实现对高温下导电基底上传感器的良好绝缘，具有绝缘性能好、应用范围广、结构简单、工艺简便、厚度小、对被测场的影响小的特点。而且，本发明在NiCoCrAlY过渡层薄膜和YSZ-MgO中间层之间形成一层原位生长的Al2O3，一方面提高了薄膜之间的粘附性，另一方面改善了薄膜的绝缘性，同时与传统工艺流程中依次在惰性气氛和氧化性气氛中退火来完成Al2O3原位生长结合层的制备相比，本发明简化了工艺条件。再者，本发明通过YSZ-MgO中间层的利用，一方面提供了NiCoCrAlY过渡层中的Al向YSZ-MgO中间层扩散的可能，从而形成一层致密的Al2O3原位生长结合层薄膜；另一方面，以第二相形式存在的MgO可以有效调节复合结构的热膨胀系数，从而减小热失配带来的应力失效；采用YSZ和MgO作为主要绝缘组分，可以起到热阻层作用，具有良好的隔热效果。另外，本发明采用熔点很高的YSZ和MgO作为主要绝缘组分，耐热性能很好，在500-1500℃范围内，MgO的绝缘性能优于传统的绝缘材料Al2O3。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。

Claims (6)

1.一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，其特征在于，包括：
合金基底；
NiCoCrAlY过渡层，沉积形成于所述合金基底上；
YSZ-MgO中间层，沉积形成于所述NiCoCrAlY过渡层上；
Al2O3原位生长结合层，形成于所述NiCoCrAlY过渡层与所述YSZ-MgO中间层之间，所述Al2O3原位生长结合层通过原位生长方式形成；
MgO绝缘层，沉积形成于所述YSZ-MgO中间层上。
2.根据权利要求1所述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，其特征在于，所述Al2O3原位生长结合层通过一次空气中退火处理使所述NiCoCrAlY过渡层中的Al向所述YSZ-MgO中间层扩散形成。
3.根据权利要求1所述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层，其特征在于，所述YSZ-MgO中间层的厚度为2-3微米。
4.一种权利要求1-3任一项所述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法，其特征在于，包括：
提供合金基底，在所述合金基底上沉积NiCoCrAlY过渡层薄膜，所述NiCoCrAlY过渡层薄膜的厚度为20-30微米；
在所述NiCoCrAlY过渡层上沉积YSZ-MgO薄膜，形成YSZ-MgO中间层；
在所述NiCoCrAlY过渡层与所述YSZ-MgO中间层之间，采用原位生长方式形成Al2O3原位生长结合层；
在所述YSZ-MgO中间层上沉积MgO绝缘层，得到基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层。
5.根据权利要求4所述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法，其特征在于，所述YSZ-MgO薄膜和所述MgO绝缘层均采用离子束溅射方法沉积形成。
6.根据权利要求4所述的基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层的制备方法，其特征在于，所述采用原位生长方式形成Al2O3原位生长结合层，包括：采用空气中高温退火的方法，使所述NiCoCrAlY过渡层中的Al向所述YSZ-MgO中间层扩散，形成一层致密的Al2O3薄膜，形成所述Al2O3原位生长结合层。
CN202210222854.9A 2022-03-09 2022-03-09 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法 Active CN114540763B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210222854.9A CN114540763B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210222854.9A CN114540763B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114540763A true CN114540763A (zh) 2022-05-27
CN114540763B CN114540763B (zh) 2023-03-21

Family

ID=81662971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210222854.9A Active CN114540763B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114540763B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160773A (zh) * 2013-02-22 2013-06-19 天津大学 通过控制热生长氧化层成分延长发动机热障涂层寿命的方法
CN104149416A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 电子科技大学 一种金属基高温绝缘层及其制备方法
CN104152854A (zh) * 2014-07-08 2014-11-19 中国人民解放军国防科学技术大学 耐高温、抗氧化的低红外发射率复合涂层及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160773A (zh) * 2013-02-22 2013-06-19 天津大学 通过控制热生长氧化层成分延长发动机热障涂层寿命的方法
CN104152854A (zh) * 2014-07-08 2014-11-19 中国人民解放军国防科学技术大学 耐高温、抗氧化的低红外发射率复合涂层及其制备方法
CN104149416A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 电子科技大学 一种金属基高温绝缘层及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Y.SHIRATORI,ET AL.: "YSZ–MgO composite electrolyte with adjusted thermal expansion coefficient to other SOFC components", 《SOLID STATE IONICS》 *
张巍: "氧化锆基陶瓷热障涂层的研究进展", 《航空工程进展》 *
蔡启舟 等: "微合金微弧氧化Y2O3-ZrO2-MgO膜制备及性能", 《华中科技大学学报(自然科学版)》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114540763B (zh) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103344350B (zh) 高温陶瓷基薄膜热电偶及其制作方法
US7989077B2 (en) Metal strip product
EP3159666B1 (en) Thermocouple for gas turbine environments
CN105755438B (zh) 一种高温自补偿多层复合薄膜应变计及其制备方法
US4921833A (en) Superconducting member
US11196014B2 (en) Flexible display panel and manufacturing method thereof
CN104726862B (zh) 一种带复合绝缘层的金属基薄膜传感器及其制备方法
CN107267944B (zh) 具有温度自补偿的高温薄膜半桥式电阻应变计及制备方法
CN107012425B (zh) 一种薄膜传感器用复合绝缘层及其制备方法
JP2008088462A5 (zh)
US20230183138A1 (en) Integrated polymer-derived ceramic thin-film sensor produced by layser pyrolysis and additive manufacturing and fabrication method thereof
CN104149416A (zh) 一种金属基高温绝缘层及其制备方法
CN105970168A (zh) 一种薄膜传感器用复合绝缘层及其制备方法
CN114540763B (zh) 一种基于多层异质复合陶瓷薄膜的高温绝缘层及制备方法
CN105274475A (zh) 一种膜传感器及其制备方法
CN103560204A (zh) 一种金属切削测温用薄膜热电偶及其制备方法
CA2309086A1 (en) Superconductor construction with glass substrate and high-temperature superconductor which has been deposited thereon, and process for producing the construction
Gregory et al. Piezoresistive properties of ITO strain sensors prepared with controlled nanoporosity
CN116399398A (zh) 一种应变温度双参量高温薄膜传感器及其制备方法
CN106756848B (zh) 一种金属基高温组合绝缘层及其制备方法
CN1026186C (zh) 一种制作介质薄膜的方法
CN114107923B (zh) 一种金属基薄膜热流微传感器及其制备方法
CN114993496A (zh) 一种合金表面快速响应薄膜热电偶及其制备方法
CN113178516B (zh) 具有掺杂氧化物金属渐变层的耐高温电极及其制备方法
CN117949108A (zh) 一种曲面共形高温薄膜热流-温度复合传感器及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant