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近 年 来 , 光 纤 腐 蚀 传 感 器 作 为 一 种 新 的 腐 蚀 监 检 测 技 术 已 经 在 大型 建 筑 物 、 飞 行 器 等 领 域 得 到 广 泛 的 关 注 , 但 是 在 实 际 应 用 中 还 存 在一些不足。本文通过探索工艺条件制备了碳钢光纤腐蚀传感器的 Fe-C合 金 敏 感 膜 , 使 传 感 器 的 制 造 工 艺 简 化 、 制 造 成 本 降 低 , 为 实 现 在 实际工程中的应用打下基础。 为了得到质量较好的 Fe-C 合金膜,在石英玻璃上探索了多种成膜方法:PVD 法(物理气相沉积)和电镀法等。石英玻璃表面金属化(PVD碳钢、磁控溅射镍和真空喷金)是电镀 Fe-C 合金的关键工艺,通过大量 实 验 确 定 了 较 好 的 工 艺 条 件 : 石 英 玻 璃 的表 面 处 理 、 金 属 化 工 艺 、电镀的参数等。对不同方法制备的 Fe-C 合金膜测量厚度、观察形貌、分析结构,并用电化学方法研究敏感膜在不同浓度 NaCl 溶液中的耐蚀性,确定了可以应用到纤芯上的成膜工艺有:PVD 碳钢与电镀复合和真空喷金与电镀复合,其中真空喷金与电镀复合法在纤芯上制备 Fe-C合金膜的效果比较好。 为了评价传感器的传感性能,构建了 Fe-C 合金敏感膜传感特性测试 系 统 , 结 合 光 学 方 法 初 步 研 究 了 敏 感 膜 腐 蚀 过 程 中 光 源 输 出 功 率 的变化规律及影响因素,并对 PVD 碳钢与电镀复合和真空喷金与电镀复合制备的 Fe-C 合金敏感膜的传感特性进行测试。结果表明:两种方法制备的敏感膜的传感特性符合传感原理;中间金属层(碳钢膜和金膜)的加入对光功率有一定的负面影响,其中金膜的影响比碳钢膜大一些,但是真空喷金与电镀复合制备的 Fe-C 合金膜腐蚀前后光功率的变化幅度 比 较 大 、 传 感 性 能 比 较 好 , 应 用 前 景 比 较 大 。 相 信 随 着 研 究 的 继 续深 入 , 可 以 得 到 光 功 率 变 化 规 律 与 敏 感 膜 腐 蚀 进 程 的 定 量 关 系 , 使 传感器的腐蚀监测更加准确。