随着智能制造和精密加工的高速发展,对加工刀具的温度测量提出了更高的要求。目前的温度传感器大多是分立式器件,不具备防护功能,无法安装于摩擦、氧化、腐蚀的苛刻工作环境中,而且传感器离工作表面较远,无法正确反映工具和机械零部件的实时温度状态。本文研究了嵌入式薄膜温度传感器一体化技术,满足智能制造需求。主要研究成果如下:1、AlN/Al2O3复合绝缘薄膜的制备及结构性能研究。本文以硬质合金为基体,首先采用直流磁控溅射（dcMS）镀膜方法沉积AlN绝缘膜层;通过改变阳极层离子源刻蚀电流、Ar气压和刻蚀时间等预处理参数,刻蚀清洗基体,用于提高AlN薄膜与基体的结合力;其次研究N2分压对AlN薄膜相结构、形貌结构及绝缘性能的影响,控制沉积压力为0.4 Pa,当N2分压为40%时,AlN薄膜中的Al与N原子比符合化学计量比,此时AlN薄膜具有最致密的结构,绝缘性最佳,电阻率可达7.3×1011Ω·cm;本文采用原子层沉积（ALD）技术于AlN薄膜表面沉积制备Al2O3薄膜,用以填充AlN薄膜的微孔,dcMS-AlN/ALD-Al2O3复合薄膜可以阻断W原子与导电基体导通,提供很好的绝缘性能,特别是高温下的绝缘性能。2、磁控溅射沉积制备W热阻薄膜的结构及热阻性能研究。使用直流磁控溅射镀膜技术沉积W热阻薄膜,研究沉积参数包括偏压、气压、温度对W薄膜微观组织结构及热阻性能的影响及作用规律。改变W薄膜的微观组织结构,研究了传感薄膜的热阻效应的影响规律,发现晶粒度较大,结构致密性高的W薄膜具有更好的热阻性能。循环稳定性以及退火处理对W薄膜微观结构和热阻性能的影响研究结果表明,工艺优化后沉积的W薄膜经多次热阻测试后,发生了回复再结晶,薄膜表面有细小晶粒产生。3、元素掺杂制备W基合金热阻薄膜及其结构、性能研究。采用磁控溅射沉积Ti组元含量为0～23 at.%的WTi合金薄膜,Ti均溶解于W晶格中,形成单相固溶体。合金薄膜的TCR先增加后减小,当Ti含量为6.8 at.%时,薄膜TCR达到最大值,为19.5×10-4 K-1,相比纯W薄膜(TCRW=5.43×10-4 K-1)提高了3.6倍,具有良好的热-阻关联显示性能。对WTi合金薄膜（6.8 at.%Ti）进行500℃退火处理30 min后,晶粒尺寸增大,有少量孔洞出现,薄膜致密度降低,TCR由19.5×10-4 K-1降低到14×10-4 K-1;增加退火时间至60 min,WTi合金薄膜的结构及性能基本保持不变。退火处理30min后的W薄膜呈现优异热阻性能测试稳定性,其TCR经循环热加载后基本保持一致,具备刀具、模具测温的应用前景。