鄭州大學：研發高溫環境應變-溫度一體化傳感器

面向國家重點領域的關鍵需求，一些環境下溫度、應變等信息的原位實時測量，是實現裝備、高性能發動機在環境下安全運行的重要監測手段，對提升我國國防實力和國家核心競爭力意義重大。在實際應用中需要強調幾個重要的參數，如靈敏度、響應速率、穩定性、量程、小型化和多功能化等。目前已成功商業化的高溫應變傳感器中，金屬應變片由于其抗腐蝕和抗氧化性能較差導致傳感器的壽命和穩定性不能滿足需求；光纖布拉格光柵應變傳感器存在量程小、信號解耦復雜等缺點；SiC電容式應變計可以在腐蝕性環境中較好地工作，但其工作溫度和應變范圍有限，這些不足限制了其在環境中的進一步應用。因此，研究能夠在高溫環境下能夠同時實現溫度和應變測量的小型化傳感器充滿了挑戰。

聚合物體陶瓷 (PDCs) 具有優異的高溫半導體特性、壓阻效應、抗氧化和耐腐蝕性能，在微機電系統 (MEMS)、微傳感器、涂層等領域得到了廣泛的應用。同時，基于液態的聚合物前驅體，可以簡單、經濟地制備具有復雜結構的PDCs。因此，PDCs可能是制造具有優異性能的高溫環境應變傳感器的有力候選者。本文中利用聚合物體SiCN陶瓷制備了多功能、小型化、寬量程的溫度應變一體化傳感器，利用特殊的結構設計成功解決了溫漂效應，實現了高溫環境下同時對溫度和應變的精準測量。

來源：傳感器專家網