航空发动机热端部件表面温度场分布信息对于验证热-机械建模与仿真有效性、监测发动机运行状态及故障诊断等环节至关重要。薄膜热电偶具有尺寸小、响应迅速、对被测环境干扰较小等优点,可提供精准的航空发动机热端部件表面原位温度分布信息。本文以航空发动机热端部件高温测试技术需求为研究背景,开展了W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶、Pt-13%Rh/Pt薄膜热电偶、ITO基金属/陶瓷薄膜热电偶的制备及性能研究。首先,开展了W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的制备及性能研究。采用磁控溅射方法在Al₂O₃陶瓷衬底上制备W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶（63mm×1mm×1μm）并进行静态标定测试。结果表明,在100℃⁵00℃标定温度区间内,W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的输出热电势随着热端与冷端温差增大而增大,并具有良好的线性度;当升温至600℃附近时,W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的输出热电势和电阻同时发生突变,严重氧化而失效。此外,真空退火处理可以显著改善钨铼薄膜热电偶的热电性能,经1000℃、120min真空退火处理W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶的平均塞贝克系数由未退火时2.02μV/℃增大为11.19μV/℃。其次,为了克服金属薄膜热电偶高温氧化难题,开展了钨铼、铂铑薄膜热电偶保护层的制备与性能研究。采用反应溅射方法在经1000℃、120min真空退火处理W-5%Re/W-26%Re薄膜热电偶上分别制备厚度约为3μm的Al₂O₃、Zr BN/Al₂O₃、SiCN/SiC三种不同保护层,静态标定结果表明,其塞贝克系数分别为11.19μV/℃、10.72μV/℃、10.70μV/℃。在500℃⁶00℃区段的升温过程中,三种不同保护层钨铼薄膜热电偶样品均氧化失效,有效防护时间分别约为10min、11min和6min。采用反应溅射方法在Al₂O₃陶瓷衬底上制备厚度约为750nm的Al₂O₃/ZrBN-SiCN/Al₂O₃复合保护层经1000℃、6h高温大气退火处理后,主要晶相为Al₂O₃相、Al₂SiO₅相,而AlZrO和B₂O₃均以非晶态形式存在,形成晶相氧化物/非晶态氧化物双重防护机制,具有良好的抗氧化性能。在300℃¹000℃标定温度区间内,带Al₂O₃/Zr BN-SiCN/Al₂O₃复合保护层Pt-13%Rh/Pt薄膜热电偶（63mm×1mm×1μm）在6次静态循环标定过程中所得到的平均塞贝克系数取值范围为9.51μV/℃⁹.58μV/℃,波动区间仅为0.07μV/℃,其热电性能的稳定性和重复性得到显著改善。静态标定结束后,薄膜热电偶性能仍保持良好状态,使用寿命大于60h。最后,为了改善ITO基薄膜热电偶热电性能的稳定性和重复性,采用具有周期性结构的ITO/PtRh复合薄膜作为薄膜热电极。采用磁控溅射方法在Al₂O₃陶瓷衬底上开展ITO/PtRh:PtRh薄膜热电偶（63mm×1mm×1μm）的制备和热电性能研究。结果表明,在300℃¹000℃静态标定温度区间内,ITO/PtRh:PtRh薄膜热电偶的输出热电势、塞贝克系数均随着热端与冷端温差升高而非线性增大,并具有良好的稳定性和重复性,在3次静态循环标定过程中,其平均塞贝克系数均为2.19μV/℃。静态标定结束后,薄膜热电偶性能保持良好状态,使用寿命大于30h。