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流程工业中的设备长期处于高温、高压、强腐蚀性等高参数运行环境中,材料受损破坏风险增加,因此对危险部位进行实时结构健康监测,对保障人员和设备安全有重要意义。在高温应变测量中,高温应变片法具有简便快捷、对构件无损伤的优点,应用最广。然而,传统高温应变片采用难熔金属制作敏感栅,合金成分调制困难、材料利用率低、灵敏度系数低,高昂的成本也限制了它的普及应用。以ITO材料为代表的半导体薄膜在受应力时,因载流子分布和迁移率的变化会产生电阻率的巨大改变。测量应变灵敏度系数高、稳定性好,被视为有良好前景的高温应变材料。本文确定了ITO(氧化铟锡)薄膜高温变形传感器的制作工艺,考察其各项性能,并予以优化。本文的主要研究内容和结论包括以下三个方面：(1)采用磁控溅射制备ITO传感薄膜和氧化铝绝缘薄膜。考察了制备参数和后处理工艺对ITO薄膜表面形貌、晶态结构、电阻温度系数和压阻性能的影响。建立了薄膜灵敏度系数测试方法,获得ITO薄膜在室温到600℃区间的温度灵敏度系数关系。在600℃下薄膜灵敏度系数为7.2,远大于难熔金属的典型值2.0。(2)对ITO薄膜进行测试表征,考察了从室温到600℃温度区间ITO应变薄膜的化学稳定性、载荷稳定性和时间稳定性。发现退火处理对于多晶薄膜颗粒尺寸增大,粗糙度增加;而非晶薄膜则颗粒细化,表面粗糙度减小。获得了不同制备参数和后处理参数制备的ITO薄膜的漂移曲线,并得到了漂移规律,对长时测量的漂移补偿提供参考。另外,研究了不同载荷类型对薄膜寿命和失效模式的影响,提出了ITO薄膜在往复载荷下经历“凹坑”—“孔洞”—“裂纹”失效模式。(3)系统研究了Ag掺杂对ITO薄膜传感性能的影响,发现掺Ag可以降低ITO薄膜的电阻温度系数并改善灵敏度系数。掺入的Ag在膜中均匀分布,可降低方阻并减小膜的表面粗糙度。通过调整Ag含量,可以获得电阻温度系数等于零的薄膜,提高应变灵敏度系数。