Cette recherche a développé une température à base de céramique avec des performances attrayantes qui peuvent être appliquées dans des environnements à haute température de 1 100 °C. Ce capteur a un grand potentiel pour la surveillance in situ de températures environnementales extrêmes, y compris les températures élevées, les pressions élevées et les fortes circonstances d'oxydation/corrosion.

L'équipe a publié son article dans le Journal of Advanced ceramics. le 30 avril 2024.

Pour surveiller avec précision les informations sur la température de surface des principaux composants chauds des moteurs d'avion, il est crucial d'évaluer l'efficacité de la combustion du gaz, de surveiller l'état de fonctionnement du moteur et de diagnostiquer les pannes, afin que la modélisation et la simulation thermomécaniques, le refroidissement L'effet de la technologie de refroidissement par film gazeux et les performances des revêtements à barrière thermique peuvent être vérifiés.

"Cependant, il est encore très difficile d'obtenir avec précision des informations telles que la température et la pression dans un environnement de travail extrêmement difficile", a déclaré Gang Shao. "Les céramiques dérivées de polymères (PDC) en tant que matériaux de détection ont été considérées comme des candidats prometteurs pour la surveillance des signaux de température en raison de leur excellente stabilité thermique, de leur bonne résistance à la corrosion/oxydation, de leur résistance au fluage et de leurs caractéristiques de semi-conducteur à haute température."

Ce travail présente la préparation des céramiques SiAlBCN dérivées de polymères à différentes températures de pyrolyse. Leur évolution structurelle est analysée systématiquement et les résultats montrent que la taille de la phase carbonée libre augmente avec l'augmentation de la température et que la phase SiAlBCN amorphe devient plus ordonnée avec le réassemblage structurel.

"Par rapport aux céramiques SiCN et SiBCN, les PDC SiAlBCN présentent une excellente résistance à l'oxydation/corrosion, liée à leur faible constante de taux d'oxydation (3,43 mg ² /(cm ⁴ ·h)) et constante de vitesse volatilisée (0,57 mg/(cm ² ·h)), garantissant qu'ils pourraient bien survivre dans des environnements extrêmes", a déclaré Gang Shao.

"Le capteur de température SiAlBCN fabriqué possède une excellente stabilité, répétabilité et précision et peut fonctionner à une température maximale de 1 100 °C, ce qui peut fonctionner de manière positive dans des environnements extrêmes tels que les moteurs d'avion, les réacteurs nucléaires et les véhicules hypersoniques à l'avenir.

"À l'avenir, notre équipe continuera à se concentrer sur le développement de capteurs de température pouvant être appliqués à des températures plus élevées. Pour éviter les problèmes causés par les capteurs filaires, les capteurs sans fil et passifs feront l'objet de recherches pour réaliser une détection avancée des signaux."

Parmi les autres contributeurs figurent Chao Ma, Kun Liu, Pengfei Shao, Daoyang Han, Kang Wang, Mengmeng Yang, Rui Zhao, Hailong Wang et Rui Zhang de l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université de Zhengzhou, en Chine.