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陶瓷学报2024年第02期:铂薄膜电阻温度传感器玻璃密封材料的稳定性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴昊;侯彬;洪嘉旺;王耀成;李志凯;汪伟;杜少杰;李丽;王晓春;

单位:江苏理工学院;

摘要:针对铂薄膜电阻温度传感器中绝缘封装过程中存在的气密、绝缘等性能问题,研究了两种玻璃与铂薄膜温度传感器氧化铝基底间浸润性、气密性、绝缘性及热循环稳定性等性能,优选性能最佳的玻璃密封材料应用在铂薄膜温度传感器中。研究结果表明,热稳定性存在差异SiO_2-Ba O-Al_2O_3-CaO系微晶玻璃与SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3-CaO系微晶玻璃在800℃~1000℃间与氧化铝基底均具有良好的浸润性。SiO_2-Ba O-Al_2O_3-CaO系玻璃与SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3-CaO系玻璃密封材料在800℃、通气压力在20.7 k Pa下的漏气率分别约为0.0073 sccm·cm~(-1)和0.0065 sccm·cm~(-1),绝缘电阻率分别约为21.6×10~6Ω·cm和31.1×10~6Ω·cm。此外,在30℃~800℃热循环500次后,两种玻璃表面出现尺寸不一的孔洞,其中,SiO_2-Ba O-Al_2O_3-CaO玻璃经历500次热循环后孔洞尺寸由0.13μm增至15.62μm,而SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3-CaO系玻璃孔洞尺寸变化较小,表面形貌较为致密。以上研究结果表明,SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3-CaO系玻璃具有更加优异的密封性能、高温绝缘性能及热循环稳定性,更适合用于铂薄膜电阻温度传感器的封装工艺。

关键词:铂薄膜电阻温度传感器;;玻璃密封材料;;浸润性能;;密封性能;;绝缘性能;;热循环稳定性

基金资助:国家自然科学基金(52202094);; 江苏省产业项目(CJ20210122);; 前瞻与关键核心技术攻关(BE2023092-1);; 常州市应用基础研究江苏省产学研合作项目(BY2022789)