本发明涉及薄膜hfs领域，尤其涉及薄膜hfs的绝缘性测试方法及测试设备。
背景技术：
1、轴承在航空航天领域中承担着重要的任务，如飞机发动机、航天器推进系统等。轴承的性能和可靠性直接影响航空航天装备的安全性和寿命，因此，航空航天轴承需要经过严格的设计、制造、检测。在这些应用中，轴承的工作温度已达到 1000℃以上，远远超出了镍基合金等轴承材料的熔点。为了保护轴承不被高温气流烧蚀，高温轴承需要制作冷却通道，以降低表面温度，保证热气流通过的时候轴承能够正常地运行。评价冷却结构合理性的指标是热流密度。热流密度是指单位时间内通过轴承的热量。将薄膜热流传感器（hfs）制作在高温轴承表面，可以获得高温轴承的热流密度，从而进一步了解轴承在高温环境下的热传导情况，进而优化高温轴承的设计，提高高温轴承的性能和寿命。
2、根据热传导微分方程的边界条件，薄膜hfs的测量方法有两种：1）基于半无限一般假设的装置，通过对温度随时间的积分来计算热通量，例如同轴热电偶和 薄膜电阻元件。但是，基于半无限一般假设的装置，需要在热流变化较快的情况下使用，否则会出现积分漂移的问题。 这种装置的优点是结构简单，制备工艺容易，但缺点是灵敏度较低，响应时间较长，而且不能测量稳态热流。
3、基于傅立叶定律的装置，根据膜厚方向的温度梯度计算热通量，具有优良的动静态性能，是薄膜hfs的主要测量方法。基于傅里叶定律的薄膜hfs的敏感结构包括热电和热阻，通常设计为热电堆或桥结构以增加敏感度。这意味着薄膜hfs比其他薄膜器件具有更高的内阻，在高温环境下需要更高的电绝缘性。
4、研究镍基合金表面薄膜热流传感器的制备与性能，其中绝缘层的高温绝缘性是关键因素之一，常规磁控溅射制备氧化铝绝缘层存在三个问题：1)磁控溅射工艺中，氧化铝绝缘层的制备温度最高不能超过 600℃，为了将氧化铝晶型转换成 α 相结构，需要进行超过1000℃的长时间热处理，在这期间过渡层与基底的主要金属元素向氧化铝绝缘层进行扩散，形成 nife 化合物和 cr2o3，这些物质高温下具有一定的导电性，导致氧化铝薄膜高温电学绝缘性的剧烈衰减；2)氧化铝晶型在相变时发生的体积收缩，破坏合金表面膜层的粘附性；3)由于磁控溅射设备限制，氧化铝沉积厚度过薄（1μm），在高温状况下无法提供足够的电学绝缘性，如此则需要增加氧化铝膜的厚度；对于制作好的薄膜hfs，需要测试出绝缘性能，确保其能够应用于轴承。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供薄膜hfs的绝缘性测试方法及测试设备，能够检测出薄膜hfs的绝缘性，以便配合薄膜hfs制备方法调整，制备出具有良好绝缘性，适合智能轴承的薄膜hfs。
2、为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：薄膜hfs的绝缘性测试方法，包括如下步骤：
3、步骤一、制备薄膜hfs，作为测试样品；
4、步骤二、通过高温烧结焊点改变 nicraly-tgo-al2o3膜层焊盘间电阻，并测试出膜层焊盘间电阻随温度变化的关系，并根据测试的结果和薄膜hfs的温度区域判断薄膜hfs的焊盘位置是否合理，合理则进行继续测试，如不合理，则重新制作薄膜hfs样品；
5、步骤三、将完成步骤二测试且焊盘位置合理的薄膜hfs在900℃范围内进行高温电绝缘试验，测试出薄膜hfs的绝缘性能。
6、优选的，步骤一中薄膜hfs的制备步骤如下：
7、1）、衬底制作：采用 htcvd（高温化学气相沉积）技术制备镍基合金表面 cvd-al2o3薄膜结构，作为衬底；
8、2）、清洗工艺：将cvd-al2o3衬底用丙酮、乙醇和去离子水清洗，去除表面的杂质和油污；
9、3）、溅射热堆、ito和in2o3：在清洗后的cvd-al2o3衬底上，通过磁控溅射技术，沉积出ito/in2o3热电堆，形成传感器的敏感层，ito和in2o3分别作为热电堆的p型和n型材料，通过掩模形成交替排列的热电偶对；
10、4）、溅射热阻层：在敏感层的冷热端，通过磁控溅射技术，沉积出氧化铝和ysz两种材料，形成传感器的热阻层；
11、5）、焊接：在热阻层的外侧，通过高温焊接技术，焊接焊盘。
12、优选的，完成步骤2）后，在涂层的上表面夹住一个铂电极进行氧化铝膜的纵向绝缘电阻测量，在850℃内反复加热9个循环，测量氧化铝绝缘层在高温下的电绝缘性能，如性能良好，则进行后续的步骤3）-步骤5），如性能不好，则重新制作氧化铝膜，且此氧化铝膜的厚度大于性能不良的氧化铝膜，之后再测量氧化铝绝缘层在高温下的电绝缘性能，直至测量的性能良好。
13、本发明的另一技术方案：薄膜hfs的绝缘性测试设备，包括能够调节内部温度的测试箱，测试箱1内设置有测试台，测试台用于放置薄膜hfs，所述测试箱上设置有电阻测量器，且电阻测量器的测试穿入到测试箱内。
14、优选的，所述测试箱的上部插装有测量筒，测量筒内设置有竖直走向的测量拉杆，测量拉杆连接有测量架，测量架的两根立柱穿出测量筒的下部，且穿出测量筒下部的立柱下端安装有测量铂片，测量铂片连接有穿过测量架立柱并穿出测量筒的线束，且线束与电阻测量器电性连通。
15、优选的，所述测量筒内还设置有竖直走向的线管，且线管与对应的测量架立柱的中心在同一竖直线上。
16、优选的，所述的测量拉杆连接有测量升降块，测量升降块通过缓冲弹簧连接测量架，且测量架上设置有穿过测量升降块的导向杆。
17、本发明采用的技术方案为：
18、能够对薄膜hfs、氧化铝膜及焊盘位置进行检测，如此能够能够配合薄膜hfs制备方法进行适应性调整，制备出具有良好绝缘性，适合智能轴承的薄膜hfs。
19、本发明的测试设备，通过测量筒的设计，既能够实现测量铂片与薄膜hfs自动接触测量，同时也能够避免测试箱的热量影响到电阻测量器，缓冲弹簧的设计，能够避免在测量的过程中压坏薄膜hfs。
1.薄膜hfs的绝缘性测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的薄膜hfs的绝缘性测试方法，其特征在于，步骤一中薄膜hfs的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的薄膜hfs的绝缘性测试方法，其特征在于，完成步骤2）后，在涂层的上表面夹住一个铂电极进行氧化铝膜的纵向绝缘电阻测量，在850℃内反复加热9个循环，测量氧化铝绝缘层在高温下的电绝缘性能，如性能良好，则进行后续的步骤3）-步骤5），如性能不好，则重新制作氧化铝膜，且此氧化铝膜的厚度大于性能不良的氧化铝膜，之后再测量氧化铝绝缘层在高温下的电绝缘性能，直至测量的性能良好。
4.如权利要求1-3所述的薄膜hfs的绝缘性测试方法采用的薄膜hfs的绝缘性测试设备，其特征在于，包括能够调节内部温度的测试箱1，测试箱内设置有测试台，测试台用于放置薄膜hfs，所述测试箱上设置有电阻测量器，且电阻测量器的测试穿入到测试箱内。
5.根据权利要求4所述的薄膜hfs的绝缘性测试设备，其特征在于，所述测试箱1的上部插装有测量筒，测量筒内设置有竖直走向的测量拉杆，测量拉杆连接有测量架，测量架的两根立柱穿出测量筒的下部，且穿出测量筒下部的立柱下端安装有测量铂片，测量铂片连接有穿过测量架立柱并穿出测量筒的线束，且线束与电阻测量器电性连通。
6.根据权利要求5所述的所述的薄膜hfs的绝缘性测试设备，其特征在于，所述测量筒内还设置有竖直走向的线管，且线管与对应的测量架立柱的中心在同一竖直线上。
7.根据权利要求6所述的所述的所述的薄膜hfs的绝缘性测试设备，其特征在于，所述的测量拉杆连接有测量升降块，测量升降块通过缓冲弹簧连接测量架，且测量架上设置有穿过测量升降块的导向杆。
