近日，材料科学与工程学院、中原关键金属实验室（郑州大学）邵刚教授，张锐教授团队以“A strain-temperature integrated polymer-derived SiCN ceramic high temperature sensor with wide-range and ultra-short response time”为题在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》上发表原创性研究论文。2021级硕士研究生杨猛猛以及马超副研究员为论文第一作者，邵刚教授为论文通讯作者，韩道洋副教授、王海龙教授等为论文共同作者，郑州大学为第一通讯单位。

图1 SiCN聚合物先驱体陶瓷应变-温度一体化高温传感器

近年来，随着航空航天等领域的快速发展，极端环境应变信息、温度信息测量受到广泛关注，该类信息的获取在发动机（高温、高压、强腐蚀）等极端环境结构健康监测和运行安全保障中发挥着至关重要的作用。然而，目前大多数传感器存在使用温度上限低、GF值较小、高温稳定性差以及制造成本高等问题，因此，该类传感器难以满足极端环境应变测量需求。聚合物先驱体陶瓷（PDCs）是有机陶瓷先驱体经交联/固化、高温热解制备的新型陶瓷材料，具有优异的高温稳定性、抗氧化/腐蚀性能和巨压阻特性等，在极端环境复合材料、极端环境传感器与电磁吸波/屏蔽材料等方面具有中重要应用价值。

针对上述难题，邵刚教授、张锐教授团队开发了一种应变-温度一体化聚合物先驱体陶瓷高温极端环境传感器，具有超快响应速率、高灵敏度和超大量程的应变传感器，测量温度达到1000℃。该应变-温度一体化传感器设计解决了传统应变传感器温漂严重，造成的测试结果误差大等问题。该创新的原位温度、实时温度补偿机制，不仅消除了温度带来的测量误差，还实现了温度信号和应变信号的同步测量，对航空发动机等极端环境信息感知提出了一个全新的解决方案。

该研究受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、河南省优秀青年科学家基金、河南省高校科技创新人才支持计划等项目资助。

文章连接：https://doi.org/10.1002/adfm.202400400