(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210827469.7 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 田边　刘兆钧　张仲恺　刘湘　 雷嘉明　史鹏　林启敬　蒋庄德　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 钱宇婧 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01D 18/00(2006.01) C23C 14/35(2006.01) C23C 14/20(2006.01) C23C 14/58(2006.01) (54)发明名称 一种耐高温的柔性 温度-压力集 成传感器及 其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种耐高温的柔性 温度‑压力 集成传感器及其制备方法， 包括柔性绝缘基底、 温度传感器薄膜以及压力传感器薄膜， 其中， 压 力传感器薄膜设置于柔性绝缘基底的任一侧面 上， 温度传感器 薄膜的两个电极分别设置于柔性 绝缘基底的两侧面上， 该方法具有耐高温及柔性 特性的特点， 同时制备方法简单， 满足耐高温、 低 扰流及原位在线的要求。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115200642 A 2022.10.18 CN 115200642 A 1.一种耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器， 其特征在于， 包括柔性绝缘基底(1)、 温度 传感器薄膜(2)以及压力传感器薄膜(3)， 其中， 压力传感器薄膜(3)设置于柔性绝缘基底 (1)的任一侧面上， 温度传感器薄膜(2)的两个电极分别设置于柔性绝缘基底(1)的两侧面 上。 2.根据权利要求1所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器， 其特征在于， 柔性绝缘 基底(1)的厚度为10 0微米‑300微米。 3.根据权利要求1所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器， 其特征在于， 温度传感 器薄膜(2)的厚度为3 00纳米‑1微米。 4.根据权利要求1所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器， 其特征在于， 压力传感 器薄膜(3)的厚度为3 00纳米‑1微米。 5.一种权利要求1所述耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 1)采用采用静电纺丝制备技 术制备柔 性绝缘基底(1)； 2)采用磁控溅射技术在柔性绝缘基底(1)上制备温度传感器薄膜(2)及压力传感器薄 膜(3)， 再进行 热处理， 得耐高温的柔 性温度‑压力集成传感器。 6.根据权利要求5所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在 于， 步骤1)的具体操作为： 11)将氧化铝溶 液、 正硅酸四乙酯及聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合均匀， 得 纺丝溶液； 12)基于静电纺丝技术， 采用16～20kV的电压， 针头与接收位置之间的距离为15 ‑19cm， 纺丝溶液的推进速率为0.5～1mL/h， 接受位置采用滚筒进行滚纺， 旋转速度为200～ 300rpm， 得氧化铝‑氧化硅纺丝薄膜； 13)对氧化铝 ‑氧化硅纺丝薄膜进行 热处理， 得柔性绝缘基底(1)。 7.根据权利要求6所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在 于， 热处理过程中的最高温度为90 0℃。 8.根据权利要求5所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在 于， 步骤2)的具体操作为： 采用磁控溅射技术依靠掩膜版对温度传感器薄膜(2)与压力传感器薄膜(3)进行图形 化制备， 再进行 热处理。 9.根据权利要求8所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在 于， 热处理过程中的温度为6 00℃‑900℃。 10.根据权利要求5所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器的制备方法， 其特征在 于， 步骤2)之后还 包括： 对温度传感器薄膜(2)及压力传感器薄膜(3)分别进行不同温度及压力下的温度与压 力的测试 标定。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115200642 A 2一种耐高 温的柔性温度 ‑压力集成传感器及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于测量领域， 涉及一种耐高温的柔 性集成式传感器及其制备 方法。 背景技术 [0002]航空航天动力装备长期服役于高温、 高流速 的极端严苛环境， 易产生过温过载故 障， 其性能测试、 运行安全检测、 改型设计， 均需要准确获得服役状态的温度、 压力等众多运 行参数。 其中， 温度与压力作为两个基本物理参数， 传统温度压力 传感器依 托于刚性基底 安 装于待测面， 需要损坏原有基础结构件； 而传统柔性传感器件受限于耐受温度低的 限制， 难 以进行在高温段的实际应用。 现在亟需开 发适用的新型高温柔性温度 ‑压力传感器， 传感器 应具有柔韧、 延展、 可自由弯曲甚至折叠、 便于携带、 可贴附等特点。 还需满足耐高温、 低扰 流、 原位在线等要求。 发明内容 [0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点， 提供了一种耐高温的柔性温度 ‑压 力集成传感器及其制备方法， 该方法具有耐高温及柔性特性的特点， 同时制备方法简单， 满 足耐高温、 低扰流及原位在线的要求。 [0004]为达到上述目的， 本发明所述的耐高温的柔性温度 ‑压力集成传感器包括柔性绝 缘基底、 温度传感器薄膜以及压力 传感器薄膜， 其中， 压力 传感器薄膜设置于柔性绝缘基底 的任一侧面上， 温度传感器薄膜的两个电极 分别设置 于柔性绝缘基底的两侧面上。 [0005]柔性绝缘基底的厚度为10 0微米‑300微米。 [0006]温度传感器薄膜的厚度为3 00纳米‑1微米。 [0007]压力传感器薄膜的厚度为3 00纳米‑1微米。 [0008]本发明所述耐高温的柔 性温度‑压力集成传感器的制备 方法包括以下步骤： [0009]1)采用采用静电纺丝制备技 术制备柔 性绝缘基底； [0010]2)采用磁控溅射技术在柔性绝缘基底上制备温度传感器薄膜及压力传感器薄膜， 再进行热处理， 得耐高温的柔 性温度‑压力集成传感器。 [0011]步骤1)的具体操作为： [0012]11)将氧化铝溶 液、 正硅酸四乙酯及聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合均匀， 得 纺丝溶液； [0013]12)基于静电纺丝技术， 采用16～20kV的电压， 针头与接收位置之间的距离为15 ‑ 19cm， 纺丝溶液的推进速率为0.5～1mL/h， 接受位置采用滚筒进行滚纺， 旋转速度为200～ 300rpm， 得氧化铝‑氧化硅纺丝薄膜； [0014]13)对氧化铝 ‑氧化硅纺丝薄膜进行 热处理， 得柔性绝缘基底。 [0015]热处理过程中的最高温度为90 0℃。 [0016]步骤2)的具体操作为： [0017]采用磁控溅射技术依靠掩膜版对温度传感器薄膜与压力传感器薄膜进行图形化 制备， 再进行 热处理。说　明　书 1/3 页 3 CN 115200642 A 3