热流密度是影响热端部件性能和寿命的关键因素之一,及时检查和获取部件表面热流分布和变化对安全监控和性能验证都具有重大意义。薄膜热流计具有体积小、热容量小、干扰小等特点,是未来发动机热端部件表面热流测量的一种发展趋势。本论文采用MEMS工艺先在Al₂O₃陶瓷基底上研制了两种热阻层材料的薄膜热流计,分别为聚酰亚胺为热阻层的薄膜热流计和氧化硅为热阻层的高温薄膜热流计。根据热流计的测量原理,设计薄膜热流计的形状结构。采用COMSOL仿真软件,建立薄膜热流计的仿真模型,通过对仿真结果分析,优化了热流计的设计参数;并对薄膜热流计各结构所用材料进行选择,优化薄膜热流计的工作性能。采用微加工工艺,先制备了低温圆形薄膜热流计,验证了设计的可行性,然后制备了高温圆形薄膜热流计。为了增大薄膜热流计的输出信号,设计制备了80对热电偶的矩形形状薄膜热流计。此外,为了以后能在发动机叶片等异形表面原位制备薄膜热流计,尝试在镍铬高温合金表面制备热流计,并对制备工艺进行了初步探索。考察高温薄膜热流计在1000^oC的高温环境中的稳定性。搭建了测试标定系统,分别对所制备的低温薄膜热流计和高温薄膜热流计进行性能测试和标定。测试结果表明,薄膜热流计的电压输出响应曲线的变化趋势和仿真结果一致,此外,薄膜热流计的输出电压和施加热流密度具有良好的线性关系。