非硅基微纳加工——高温薄膜热电偶传感器

激发科创火花，促进成果转化。北航杭州创新研究院始终坚持“创新+转化”双轮驱动， 建设产教研融合的高能级新型研发机构。过去5年，研究院一直致力于高效聚合科技创新资源，实现科技成果转移转化，促进协同创新与融合发展，助力地方经济的高质量发展。

值此研究院成立5周年之际，北航杭州创新研究院微信公众号推出“成果推介”栏目，搭建信息交流的平台，让科研贴近市场需求，使企业获得智力支撑，推动创新链产业链深度融合，打通科技创新的“最初一公里”和科技成果转移转化“最后一公里”。

第三期栏目聚焦我院传感材料与智能微系统研究室，重点推介“非硅基微纳加工——高温薄膜热电偶传感器”。

一、成果简介

团队设计开发的高温薄膜热电偶最高工作温度可达1200℃，检测误差小于1%，可实现高精度、阵列化、无损原位检测。通过高精度掩模技术可实现热电偶阵列化图案，热电偶阵列间距≤0.2mm，可对部件表面多点温度同时监控，温度场的空间分辨率可达毫米级别，实现了薄膜热电偶高温测试技术的国产化。

二、成果介绍

1、所属领域

 热电偶传感器

2、核心优势

❶ 薄膜热电偶封装集成技术解决了薄膜热电偶在服役环境下易开裂、易剥离、易短路等技术问题，确保其在极端环境中稳定工作。

❷ 薄膜热电偶器件整体厚度不超过20μm，不易受环境干扰，对被测部件结构几乎不产生影响。

❸ 薄膜热电偶阵列可实现毫米级分辨率测温，可以获取更精确的温度场信息。

3、技术成熟度及应用情况

薄膜热电偶器件可应用于涡轮叶片平面部件热障涂层的隔热效果评价研究，实时提供了真实的热障涂层内叶片表面温度场分布数据，为建立涡轮叶片热障涂层缺陷、性能和隔热效果检测新方法与系统、开发热障涂层服役环境的试验模拟与损伤实时检测系统提供了保障，也为后续航空发动机材料的优化与设计提供准确数据。

复杂结构表面的薄膜热电偶器件集成技术正在研发当中。

4、主要应用场景

薄膜热电偶温度传感是一种先进的无源温度监测技术，其传感器对部件结构几乎不产生影响，可用于表面温度和温度分布状况的实时监测。主要应用于航空发动机、机械加工钻头、汽车发动机、钻井设备、船舶、管道、建筑物等关键部件测温。通过薄膜图案一体化制备技术集成传感器阵列，可搜集部件上所有感兴趣点的温度信息。通过薄膜封装技术将传感器密封，确保传感器在极端环境下稳定工作。对于被测部件的健康监测、安全服役、寿命预测具有重大意义。

三、团队介绍

1、团队负责人

邓元教授，浙江智能传感材料与芯片集成技术重点实验室主任，入选国家万人计划科技创新领军人才。担任中国复合材料学会新型电池与新能源复合材料分会副主任委员，中国仪器仪表学会电子元器件关键材料与技术专业委员会资深常务理事，中国材料学会热电材料与应用分会常务理事，《J.Mater. Sci.Tech》期刊编委。主要从事热电薄膜与微器件加工、智能传感材料、功能复合材料等研究。主持了包括国家重大专项项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等多项国家级重大（重点）项目。 

2、核心团队

浙江省智能传感材料与芯片集成技术重点实验室依托北京航空航天大学杭州创新研究院进行建设，以服务国家和浙江数字经济发展战略重大需求，突破高端只能传感芯片“卡脖子”关键技术、解决“硬骨头”重大科学问题为导向，重点围绕智能传感材料与微型元器件、智能传感芯片与制造、智能传感系统与传感网络、“非硅基”微纳集成技术与装备四个研究方向，开展贯穿材料-器件-制造-服役评价的全链条研发。

实验室牵头承担了国家级、省部级重大科技专项项目10余项，在功能膜材料、自供电技术、热管理系统和传感器件与系统等多个领域获得了诸多原创成果，实现了相关领域挂件共性技术的突破，并于省内外相关企业建立了长期合作关系。实验室将以建设国际领先的非硅基半导体元器件关键共性技术创新平台、两用技术融合平台以及双创人才培养基地为目标，充分发挥高端人才汇聚与高能级研发平台技术优势，助力浙江省三大科创高地建设以及智能传感产业的高质量发展。

四、合作方式1、合作需求

欢迎业内龙头企业、科研单位、社会投资机构等从项目、资金、渠道等各领域展开全方位交流合作。

2、合作方式

包括但不限于联合研发、技术转移、投资并购等