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新研發(fā)!能在900℃下工作的氮化鋁壓電傳感器


來源:中國粉體網(wǎng)   空青

[導(dǎo)讀]  休斯頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種氮化鋁壓電傳感器。

中國粉體網(wǎng)訊  在先進(jìn)制造業(yè)中,傳感器就像是人的五官,可以采集各類信息并將它們轉(zhuǎn)化為特定的信號,是探測和獲取日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中各類信息的主要方式。一些關(guān)鍵行業(yè),如航空航天、能源、運(yùn)輸和國防等,在極端環(huán)境中需要傳感器在惡劣條件下測量和監(jiān)控眾多因素,以確保人身安全和機(jī)械系統(tǒng)的完整性。


近日,休斯頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種氮化鋁壓電傳感器,證明可在高達(dá)900℃或1650℉的溫度下工作,這是地球上最熱的熔巖類型鎂鐵質(zhì)火山熔巖噴發(fā)時(shí)的溫度。


圖片來源:休斯頓大學(xué)官網(wǎng)


據(jù)悉,研究團(tuán)隊(duì)之前使用單晶氮化鎵或GaN薄膜開發(fā)了III-N壓電壓力傳感器,用于惡劣環(huán)境應(yīng)用。然而,傳感器的靈敏度在高于350℃的溫度下會(huì)降低,這高于由鋯鈦酸鉛 (PZT) 制成的傳統(tǒng)傳感器,但幅度很小。盡管氮化鎵是一種寬帶隙半導(dǎo)體,但研究人員推測,靈敏度的下降是由于帶隙不夠?qū)挕?/p>


于是,團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種氮化鋁傳感器,與GaN傳感器相比,AlN傳感器被發(fā)現(xiàn)具有更寬的帶隙,可以在更高的溫度下工作,同時(shí)仍然提供快速、穩(wěn)定和可靠的測量。


目前,研究人員已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里證明了AlN壓電傳感器的高耐用性,他們計(jì)劃在真實(shí)世界的環(huán)境中進(jìn)行測試。研究人員表示,將計(jì)劃在幾個(gè)惡劣的場景中使用傳感器,如在核電站測試其在高壓下的工作潛力。


另外,該傳感器的靈活性提供了額外的優(yōu)勢,將在未來以可穿戴傳感器的形式應(yīng)用于個(gè)人醫(yī)療保健監(jiān)測產(chǎn)品和需要精確傳感的軟機(jī)器人中。


來源:科技日報(bào)


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青)

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作者:空青

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