In Situ Laser Fabrication of Polymer-Derived Ceramic Composite Thin-Film Sensors for Harsh Environments

材料科学 制作 陶瓷 复合数 薄膜 热分解 石墨 无定形固体 激光器 复合材料 热解 光电子学 纳米技术 化学工程 光学 物理 工程类 医学 病理 有机化学 化学 替代医学
作者
Lida Xu,Zaifu Cui,Lanlan Li,Yingping He,Chao Wu,Guochun Chen,Xin Li,Gonghan He,Zhenyin Hai,Qinnan Chen,Daoheng Sun
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 12652-12661 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24628
摘要

Polymer-derived ceramic (PDC) is considered an excellent sensing material for harsh environments such as aero-engines and nuclear reactors. However, there are many inherent limitations not only in pure PDC but also in its common fabrication method by furnace thermolysis. Therefore, this study proposes a novel method of rapid in situ fabrication of PDC composite thin-film sensors by laser pyrolysis. Using this method with different fillers, a sensitive PDC composite film layer with high-quality graphite can be obtained quickly, which is more flexible and efficient compared to the traditional furnace thermolysis. Furthermore, this study analyzes the reaction differences between laser pyrolysis and furnace thermolysis. The laser pyrolysis method principally produces β-SiC and enhances the graphitization of amorphous carbon, while the degree of graphitization by furnace thermolysis is low. In addition, it is capable of rapidly preparing an insulating PDC composite film, which still has a resistance of 5 MΩ at 600 °C. As a proof of this method, the PDC composite thin-film strain sensors are fabricated in situ on nickel alloys and aluminum oxide substrates, respectively. The sensor fabricated on the nickel alloy with a high gauge factor of over 100 can be used in high-temperature environments below 350 °C without the protection of an oxidation-resistant coating. In this way, the approach pioneers the in situ laser fabrication of functional PDC films for sensors, and it has great potential for the in situ sensing of complex curved surfaces in harsh environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
pinghu完成签到,获得积分10
2秒前
潇洒灵寒发布了新的文献求助10
2秒前
彳亍完成签到,获得积分10
3秒前
hyx完成签到 ,获得积分10
3秒前
奥斯卡完成签到,获得积分10
5秒前
寒冷的奇异果完成签到,获得积分10
5秒前
meng完成签到,获得积分10
6秒前
anhuiwsy完成签到 ,获得积分10
6秒前
AURORA丶完成签到 ,获得积分10
6秒前
001发布了新的文献求助10
8秒前
雪白的紫翠应助顾安采纳,获得20
10秒前
10秒前
kourosz完成签到,获得积分10
10秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
10秒前
cl完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
完美梨愁完成签到 ,获得积分10
12秒前
丫丫完成签到,获得积分10
13秒前
wjw完成签到,获得积分10
14秒前
游艺完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
crystalese完成签到,获得积分10
14秒前
wnll完成签到,获得积分10
15秒前
adagio完成签到,获得积分10
15秒前
Clark完成签到,获得积分10
15秒前
风秋杨完成签到 ,获得积分10
16秒前
Murphy完成签到 ,获得积分10
16秒前
威威完成签到,获得积分10
17秒前
wnll发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
lindoudou完成签到,获得积分10
17秒前
忧郁觅柔完成签到,获得积分10
18秒前
nmm1111发布了新的文献求助10
18秒前
李键刚发布了新的文献求助10
18秒前
Jabowoo完成签到,获得积分10
19秒前
infinite完成签到,获得积分10
20秒前
hjg发布了新的文献求助10
20秒前
卓垚完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3792594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3336810
关于积分的说明 10282263
捐赠科研通 3053691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675675
邀请新用户注册赠送积分活动 803696
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761495