现代航空工业的发展推动着航空发动机设计的不断改进与优化。其中航空发动机的涡轮叶片作为发动机的核心关键部件,工作在高温、高压、高气流的极端环境中,因而对叶片状态参数的监测变得尤为重要。诸如应变、温度、热流等重要参数的监测需要大量的传感器。薄膜传感器因其可直接制备在测试部件表面、响应快、体积小、对工作环境影响可忽略等优点,被认为是理想的选择。目前航空发动机的叶片多为镍基高温合金材料,为保证传感器的正常工作,实现传感器与叶片结构的一体化,必须保证在高温极端环境下传感器与叶片基底之间保持良好的电气绝缘。因此,稳定可靠的高温绝缘层成为高温传感器研究的一个重要环节。为了充分发挥薄膜传感器的优势,制备尽可能薄的高温绝缘薄膜成为研究的难题。在各种介电材料中,氧化铝在高温下有出色的绝缘性能。本文使用双离子束溅射的方法制备氧化铝绝缘薄膜,对薄膜进行表征测试。并在合金基底上集成制备传感器并进行高温测试,验证了氧化铝薄膜的高温绝缘性。首先使用正交实验法优化了沉积工艺参数。通过优化工艺减小薄膜应力。应力分析发现薄膜存在压应力,其静置和增厚都可减小压应力。对薄膜的微观分析发现,薄膜表面光滑、致密无微裂纹,截面致密无贯穿通孔。薄膜中Al 2p和O 1s近似化学计量比。溅射氧分压为18%,厚度4μm的氧化铝绝缘薄膜的绝缘性能优于相同条件下其它薄膜。高温绝缘性测试表明,双离子束溅射氧化铝绝缘薄膜,在有Pt底电极的氧化铝陶瓷基底上,1000℃时氧化铝薄膜电阻率为10~6??cm,在合金基底上电阻率为10~5??cm。薄膜在经历5次热循环后依然保持良好的高温绝缘性。分别在陶瓷基底和合金基底上集成制备的Pt热阻温度传感器在室温到1000℃保持良好的线性关系。并从理论上通过活化能分析了影响高温绝缘性的原因。为了进一步验证氧化铝薄膜的绝缘性,在陶瓷和合金基底上集成制备了ITO薄膜应变计。研究发现,ITO薄膜应变计在室温时应变因子随氧流量增大而增大,在20 sccm时为0.59.测量了ITO从室温到900℃的TCR曲线,从室温到400℃时TCR为负,400℃-600℃为正,600℃-900℃时再次为负。在合金基底上和在陶瓷基底上的ITO应变计,其TCR有相同的变化趋势,再次证明了氧化铝薄膜的高温绝缘性比较稳定。