Esta investigación desarrolló una temperatura a base de cerámica con un rendimiento atractivo que se puede aplicar en ambientes de alta temperatura de 1100 °C. Este sensor tiene un gran potencial para el monitoreo in situ de temperaturas ambientales extremas, incluidas altas temperaturas, alta presión y circunstancias fuertes de oxidación/corrosión.

El equipo publicó su artículo en el Journal of Advanced Ceramics. el 30 de abril de 2024.

Para monitorear con precisión la información sobre la temperatura de la superficie de los componentes clave del extremo caliente de los motores de aeronaves, es crucial evaluar la eficiencia de la combustión del gas, monitorear el estado de operación del motor y el diagnóstico de fallas, de modo que el modelado y la simulación termomecánica, el enfriamiento Se puede verificar el efecto de la tecnología de enfriamiento de película de gas y el rendimiento de los recubrimientos de barrera térmica.

"Sin embargo, todavía es muy difícil obtener información precisa como la temperatura y la presión en un entorno de trabajo extremadamente duro", afirmó Gang Shao. "Las cerámicas derivadas de polímeros (PDC) como materiales sensores se han considerado candidatos prometedores para monitorear señales de temperatura debido a su excelente estabilidad térmica, buena resistencia a la corrosión/oxidación, resistencia a la fluencia y características semiconductoras de alta temperatura".

Este trabajo presenta la preparación de cerámicas SiAlBCN derivadas de polímeros a diferentes temperaturas de pirólisis. Su evolución estructural se analiza sistemáticamente y los resultados muestran que el tamaño de la fase de carbono libre aumenta con el aumento de temperatura y la fase amorfa de SiAlBCN se vuelve más ordenada con el reensamblaje estructural.

"En comparación con las cerámicas de SiCN y SiBCN, los PDC de SiAlBCN exhiben una excelente resistencia a la oxidación/corrosión, lo que se relaciona con su baja constante de tasa de oxidación (3,43 mg ² /(cm ⁴ ·h)) y constante de tasa de volatilización (0,57 mg/(cm ² ·h)), lo que garantiza que puedan sobrevivir bien en ambientes extremos", dijo Gang Shao.

"El sensor de temperatura SiAlBCN fabricado posee una excelente estabilidad, repetibilidad y precisión y puede funcionar dentro de la temperatura máxima de 1100 °C, lo que puede funcionar positivamente en entornos extremos como motores de aviones, reactores nucleares y vehículos hipersónicos en el futuro.

"En el futuro, nuestro equipo seguirá centrándose en el desarrollo de sensores de temperatura que puedan aplicarse a temperaturas más altas. Para evitar los problemas causados ​​por el sensor cableado, se investigará el sensor inalámbrico y pasivo para realizar una detección de señal avanzada".

Otros contribuyentes incluyen a Chao Ma, Kun Liu, Pengfei Shao, Daoyang Han, Kang Wang, Mengmeng Yang, Rui Zhao, Hailong Wang y Rui Zhang de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Zhengzhou, China.