Termístores planos de diamante

Resumo

Processo de fabricação de termístores planos NTC (coeficiente negativo de temperatura) constituídos por filmes de diamante depositados em substratos cerâmicos sinterizados. Estes dispositivos compreendem uma superfície de diamante sensível à temperatura numa das faces do substrato e contactos óhmicos de carboneto metálico na outra face. O processo apresenta a vantagem de usar uma única técnica de deposição para a produção da superfície de diamante sensível à temperatura e dos contactos óhmicos. Os novos termístores de diamante podem ser utilizados para medição de temperatura em ambientes agressivos, altas temperaturas ou meios biológicos. O substrato garante excelente adesão do filme de diamante e elevada resistência mecânica. A geometria plana do termístor maximiza a região de contacto entre a superfície sensível à temperatura e qualquer superfície plana sólida sobre a qual é colocado. Melhores tempos de resposta são obtidos quando se compara com a tradicional forma arredondada da maior parte dos termístores comerciais.

Aspetos inovadores & principais vantagens

Estes novos termístores de diamante podem ser utilizados para medir a temperatura em ambientes particularmente hostis, tais como químicos fortes a temperaturas elevadas ou em meios biológicos.
Além do mais, o substrato cerâmico garante boa adesão e resistência à fractura quando o termístor é submetido a cargas mecânicas elevadas.
Nos termístores aqui apresentados, os contactos ohmicos são depositados na superfície inferior do substrato cerâmico, sobre parte da superfície de diamante sensível à temperatura. Esta configuração evita a interacção eléctrica entre os contactos eléctricos e o meio onde é colocado o termístor, fundamental em aplicações biológicas e químicas. Além disso, a geometria planar do termístor permite maximizar a área de contacto entre a superfície de diamante sensível à temperatura e qualquer superfície sólida plana cuja temperatura se pretende medir. Desta forma, conseguem-se obter tempos de resposta mais rápidos quando comparados com os obtidos com os tradicionais termístores arredondados.
Tem outras vantagens adicionais como:
Melhores tempos de resposta são obtidos comparativamente aos termístores tradicionais. de forma redonda;
Maximização da região de contacto entre a superfície sensível à temperatura e qualquer superfície sólida plana sobre a qual é colocado;
A prevenção da interação entre a superfície sensível à temperatura e o ambiente circundante;
Superior adesão e resistência à fratura sob altas cargas mecânicas.

Aplicações

Os termístores planares de diamante divulgados nesta invenção são particularmente adequados, mas não limitados, a medições de temperatura em motores de combustão e a jato na indústria automóvel e aeroespacial, respetivamente; lasers, células de combustível e em ambientes químicos biologicamente agressivos.

Inventores

Oliveira, Filipe; Silva, Rui; Neto, Miguel

Nossos Inventores

Titulares

Universidade de Aveiro
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