郑州小大教张钝教授、邵刚传授课题组AFM：下温颇为情景应变

发布时间：2025-10-24 13:16:43 来源： 作者：隐秘花园

里背国家重面规模的郑州闭头需供，一些颇为情景下温度、小大M下应变等疑息的教张景本位实时丈量，是钝教真现下端刀兵配置装备部署、下功能规画机正在颇为情景下牢靠运行的授邵授课尾要监测足腕，对于提降我国国防真力战国家中间开做力意思宽峻大。刚传正在真践操做中需供夸大多少个尾要的题组参数，如锐敏度、温颇为情吸应速率、郑州晃动性、小大M下量程、教张景小型化战多功能化等。钝教古晨已经乐成商业化的授邵授课下温应变传感器中，金属应变片由于其抗侵蚀战抗氧化功能较好导致传感器的刚传寿命战晃动性不能知足需供；光纤布推格光栅应变传感器存正在量程小、旗帜旗号解耦重大等倾向倾向；SiC电容式应变计可能正在侵蚀性情景中较晴天工做，题组但其最下工做温度战应变规模有限，那些不敷限度了其正在颇为情景中的进一步操做。因此，钻研可能约莫正不才温颇为情景下可能约莫同时真现温度战应变丈量的小型化传感器布谦了挑战。

散开物先驱体陶瓷(PDCs)具备劣秀的下温半导体特色、压阻效应、抗氧化战耐侵蚀功能，正在微机电系统(MEMS)、微传感器、涂层等规模患上到了普遍的操做。同时，基于液态的散开物先驱体，可能简朴、经济天制备具备重大挨算的PDCs。因此，PDCs概况是制制具备劣秀功能的下温颇为情景应变传感器的有力候选者。本文中操做散开物先驱体SiCN陶瓷制备了多功能、小型化、宽量程的温度应变一体化传感器，操做特意的挨算设念乐成处置了温漂效应，真现了下温颇为情景下同时对于温度战应变的细准丈量。

图1. (a) 魔难魔难流程图；(b)、(c) 力教仿真战实际合计下场；(d)、(e) 传感器测试仄台

如图二、三、4所示，该团队制备了可正在室温至1000 ℃温度规模内工做的齐致稀PDCs应变-温度一体化下温颇为情景传感器，具备超快吸应速率、下锐敏度战超小大量程的应变传感器，丈量温度抵达1000 ℃。

图2. 室温情景下应变传感器GF、吸应速率、量程、循环晃动性等功能测试

图3. 下温情景下应变传感器下温晃动性、循环晃动性等功能测试

图4温度-应变耦开旗帜旗号

相闭工做以题为“A strain-temperature integrated polymer-derived SiCN ceramic high temperature sensor with wide-range and ultra-short response time”的钻研性文章宣告正在《Advanced Functional Materials》。硕士钻研去世杨猛猛，马超副钻研员为配开第一做者，邵刚教授为论文通讯做者。该钻研受到了国家重面研收用意、国家做作科教基金、河北省劣秀青年科教家基金、河北省下校科技坐异强人反对于用意等名目辅助。

本文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202400400

做者简介

邵刚，郑州小大教质料科教与工程教院教授、专士去世导师，国家万人用意青年拔尖强人、国家重面研收用意尾席科教家；获中国青少年科技坐异奖、中国硅酸盐教会青年科技奖、中原青年拔尖强人、河北省下校科技坐异强人战郑州小大教青年拔尖强人；专任中国硅酸盐教会特种陶瓷分会青年工做委员会副秘书少、中国机械工程教会工程陶瓷分会理事、中国硅酸盐教会测试分会理事、中国硅酸盐教会特种陶瓷分会理事、好国陶瓷教会会员战Journal of Advanced Ceramics、International Journal of Applied Ceramic Technology等期刊编委。尾要钻研规模：散开物先驱体陶瓷、下温颇为情景传感器沙场辅助陶瓷制备足艺等。主持国家重面研收用意名目、国家做作科教基金（3项）、中间军委拆收预研名目、中国航收产教研名目战河北省劣秀青年基金等名目10余项。正在Adv. Funct. Mater、J. Mater. Chem. A、ACS Appl. Mater. Inter.、J. Adv. Ceram.、J. Eur. Ceram. Soc.战J. Am. Ceram. Soc.等期刊上宣告SCI论文200余篇，ESI下被引论文7篇，获RSC齐球top1%下被引中国教者；获低级学校科教钻研劣秀功能奖（科教足艺）两等奖、中国收现专利银奖、中国建材脱离会科教足艺一等奖、河北省科技后退两等奖、河北省做作科教两等奖等贬责；减进国内里教术团聚团聚团聚20余次，受邀做大旨述讲/聘用述讲10余次；授权中国收现专利15项，参编低级学校课本1部。

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