热流计SiO2热阻层离子束溅射制备及耐热性研究*

丁 玎，张 浩，何 峰

(1.中国电子科技集团公司第四十八研究所，湖南 长沙 411101；2.湖南省薄膜传感技术国防重点实验室，湖南 长沙 411101)

0 引言

我国研制的大推力发动机作为航天器、战斗机的推进装置，在运行过程中会产生大量的热，因此，大推力发动机在为目标飞行器提供飞行动力的同时也带来了热量传输监测的问题.同时由于发动机的工作过程中存在状态变化、气流变化的复杂工况，这些都要求检测热流的传感器迅速准确地给出热流测量值.

为了保障大推力发动机的正常工作，需要在发动机各个关键热节点部位利用热流传感器进行实时热量传输精确监测，因此热流技术在国防科技领域被广泛应用[1-2].薄膜热阻热流传感器响应时间短、量程大、体积小，安装后对模型表面几何形状影响小，在实时测量发动机热流分布方面具有较大的优势[3].其原理是基于半无限体一维传热模型[4]，热阻层上下表面的温差与输入热流成正比，通过测量热阻层的温度差，利用傅里叶定律计算出通过热阻层的导热热流.

所谓热阻层，就是阻止热传递的阻碍层.依照热流传感器测量原理，不同厚度的热阻层对热电偶堆的热端和冷端造成温差，温差的大小不仅取决于热流量的大小，还取决于热阻层的材料(热传导系数)和热阻层厚度.所以热阻层材料的选择至关重要.理论上，在热电偶堆热端沉积薄的导热系数大的热阻膜，在冷端沉积导热系数小的热……