快速激光制造氧化和聚合物衍生的陶复合材料薄膜用于高温传感器
Lida Xu1, Xiong Zhou2, Fuxin Zhao2
1Discipline of Intelligent Instrument and Equipment, Xiamen University, Xiamen 361102, China; Department of Mechanical and Electrical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361102, China; Fujian Micro/nano Manufacturing Engineering Technology Research Center, Xiamen University, Xiamen 361102, China.
Journal of colloid and interface science
|December 29, 2023
概括
直接墨水写作和激光扫描 (DIW-LS) 能够快速制造出强大的高温薄膜传感器. 这种方法可以为极端环境创建稳定的氧化 (ITO) 陶传感器.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
- 陶工程 陶工程
背景情况:
- 薄膜传感器对于高温监测至关重要.
- 传统的制造方法复杂且耗时.
- 需要用于恶劣环境的先进制造技术.
研究的目的:
- 开发一种快速灵活的方法来制造高温薄膜传感器.
- 在传感器制造中利用直接的墨水写作和激光扫描 (DIW-LS).
- 为了创建基于氧化 (ITO) /预陶聚合物 (PP) 的传感器.
主要方法:
- 开发了一种专门的ITO/PP墨水,用于直接的墨水写作.
- 应用激光扫描 (LS) 用于快速热解和烧结.
- 研究了PP热解成前体衍生陶 (PDC) 对ITO纳米颗粒烧结和薄膜密度化的影响.
主要成果:
- 实现了相互连接的ITO纳米粒子导电网络的形成.
- ITO/PDC薄膜表现出极好的稳定性 (在1000°C下在25h内漂移4.7%).
- 薄膜能够承受高达1250°C的温度,并显示出应变敏感度 (尺度系数为-6.0).
- 成功制造了一种用于轮机叶片的薄膜热流传感器,其测量能力高于1MW/m2.
结论:
- DIW-LS工艺为薄膜传感器的集成,快速和灵活的制造提供了一种可行的方法.
- 这项技术适用于制造适用于高温应用的传感器.
- 开发的传感器在极端条件下表现出高性能和稳定性.
