NiCrAlY薄膜應(yīng)變計(jì)的研制.pdf

1、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過(guò)程中，準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件由于高溫和高振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)變十分重要。薄膜應(yīng)變計(jì)采用濺射沉積的方法把敏感薄膜直接沉積到葉片等結(jié)構(gòu)件表面，不破壞試件結(jié)構(gòu)，具有靈敏度和準(zhǔn)確度高，適宜在惡劣環(huán)境下使用等優(yōu)點(diǎn)。本文采用薄膜技術(shù)將 NiCrAlY應(yīng)變敏感薄膜沉積在鎳基高溫合金基板表面，研制結(jié)構(gòu)功能一體化的薄膜應(yīng)變計(jì)，主要開(kāi)展了優(yōu)化 NiCrAlY薄膜沉積工藝和薄膜應(yīng)變計(jì)的研制及性能標(biāo)定方面的工作。主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.采

2、用射頻磁控濺射法，在Al2O3陶瓷基片上沉積NiCrAlY敏感薄膜材料，系統(tǒng)研究了NiCrAlY的微觀特性、電阻溫度系數(shù)（TCR）和應(yīng)變靈敏系數(shù)（GF）隨基片溫度、濺射氣壓等工藝參數(shù)變化的影響。獲得的NiCrAlY敏感薄膜的優(yōu)化工藝條件為：濺射功率200 W、基片溫度500℃、沉積時(shí)間60 min、薄膜厚度1~2μm、Ar流量為30 sccm、濺射氣壓為0.3 Pa。使用優(yōu)化工藝制備的樣品的TCR為249 ppm/℃，GF為2.1。

3、r>　　2.研究了NiCrAlY薄膜材料的自鈍化防護(hù)性能并對(duì)其穩(wěn)定性與重復(fù)性進(jìn)行考核。對(duì)敏感薄膜材料表面進(jìn)行高溫析鋁氧化處理后，NiCrAlY薄膜表面生成的氧化膜為θ-Al2O3和α-Al2O3，它們大大提高了敏感薄膜材料的高溫抗氧化性。在800℃下真空退火12小時(shí)后，NiCrAlY敏感薄膜材料在室溫~800℃范圍內(nèi)性能穩(wěn)定且重復(fù)性良好。
　　3.在鎳基合金基底表面制備出結(jié)構(gòu)功能一體化的NiCrAlY薄膜應(yīng)變計(jì)，以滿(mǎn)足在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫