Durchbrechen der 500℃-Grenze! Das Institut für Siliziumforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften veröffentlichte einen Artikel in der Top-Zeitschrift: MatMeas/Bailibo-Geräte tragen dazu bei, große Durchbrüche bei piezoelektrischen Hochtemperaturmaterialien zu erzielen!

Kürzlich erschien die führende internationale Fachzeitschrift auf dem Gebiet der piezoelektrischen Keramikmaterialien„Zeitschrift der American Ceramic Society“(Journal of the American Ceramic Society) veröffentlichte die neuesten bahnbrechenden Forschungsergebnisse des Forscherteams Zhou Zhiyong vom Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences (SICCAS).

Das Team entwickelte erfolgreich eine neue piezoelektrische Hochtemperaturkeramik (CNBT-Cr20) auf Basis von Cr2O3-dotiertem NBT (Na0,5Bi4,5Ti4O15). In hochmodernen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilelektronik müssen Sensoren häufig in Umgebungen mit extremen Temperaturzyklen über 500 °C stabil funktionieren, was extrem hohe Anforderungen an die piezoelektrischen Kernmaterialien stellt. Dieses neue Forschungsergebnis erreichte nicht nur eine Curie-Temperatur (Tc) von bis zu 655 °C, verdoppelte nahezu die piezoelektrische Konstante (d33 erreichte 29 pC/N), sondern hielt auch eine Temperatur von mehr als 10 bei einer ultrahohen Temperatur von 500 °C aufrecht.⁶Der hervorragende spezifische Widerstand von Ω·cm bietet großes Potenzial für industrielle Anwendungen.

🔬 Daten-„Prüfstein“ in extremen Umgebungen:MatMeas (Bai Li Bo)Testsystem

In solch einer rauen Umgebung mit extrem hohen Temperaturen ist die genaue Erfassung der winzigen Änderungen der Dielektrizitätskonstante, des dielektrischen Verlusts und des spezifischen Widerstands des Materials eine ultimative Herausforderung für die Entstörungsfähigkeit und die Temperaturkontrollgenauigkeit der Testausrüstung. In dieser sehr wichtigen Studie wurden die Kerndaten der Hoch-/Niedertemperatur-Stromzähler des Forschungsteams von ermitteltMatMeas (百利博 / Partulab)Seine Kernprüfausrüstung schützt:

1.DMS-1000Dielektrisches Impedanzthermometer für hohe Temperaturen (Impedanzmaterialanalysator)

Um die Curie-Temperatur (Tc) und die dielektrische Stabilität des Materials zu überprüfen, verwendeten die ForscherDMS-1000Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust des Materials als Funktion der Temperatur wurden eingehend getestet.DMS-1000Die äußerst stabile Erwärmung über einen großen Temperaturbereich und das hochpräzise Abschirmungsdesign halfen den Forschern, die scharfen und glatten dielektrischen Spitzen (dielektrische Spitzen) des Materials nahe 655 °C perfekt zu erfassen, und bestätigten genau die hervorragenden Eigenschaften des dotierten modifizierten Materials mit geringem dielektrischen Verlust.

Vongesammelte Daten Partulab (MatMeas) DMS-1000System. In extremen Temperaturzonen über 500℃,DMS-1000behält dennoch eine extrem hohe Signalmessgenauigkeit und Kurvenglätte bei.

2.HRMS-900Variables Temperatur-Widerstandsmesssystem (Leitfähigkeitsmessgerät)

Bei der Untersuchung der Defektkonzentration und des Leitungsmechanismus (Lochleitfähigkeit und Ionenleitfähigkeitsumwandlung) im Inneren des Materials bei hohen Temperaturen verwendete das TeamHRMS-900System. Die Ausrüstung hat den Gleichstromwiderstand (DC-Widerstand) und die Aktivierungsenergie (Ea) von Proben bei extrem hohen Temperaturen von bis zu 500 °C genau gemessen und dabei erfolgreich nachgewiesen, dass die neue Keramik auch bei ultrahohen Temperaturen immer noch einen extrem niedrigen Leckstrom aufrechterhalten kann, was die leistungsstärkste Datenunterstützung für praktische Anwendungen bietet.

Die Daten werden vonerfasst Partulab (MatMeas) HRMS-900System. Die Abbildung zeigt deutlich die Entwicklung des Gleichstromwiderstands von Materialien in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen bis zu 500 °C und liefert damit einen eindeutigen Beweis für die Zuverlässigkeit der Isolierung.

📈 Weitere wissenschaftliche Forschungsdaten und Systemcharakterisierung

Um die detailliertesten und zuverlässigsten piezoelektrischen und elektrischen Reaktionen zu erhalten, nutzte das Forschungsteam das Bailibo-System auch, um eine umfassendere mehrdimensionale Charakterisierung durchzuführen. Diese hochpräzisen Kurven offenbaren vollständig die tiefgreifende Kontrollwirkung der Cr2O3-Dotierungsmodifikation auf die internen Strukturdefekte und den Leitfähigkeitsmechanismus neuer piezoelektrischer Hochtemperaturkeramiken und legen die wichtigsten Grundmerkmale für das Design hochpräziser Sensorgeräte fest:

Wissenschaftliche Forschung auf höchstem Niveau erfordert eine Testinfrastruktur auf höchstem Niveau

„Wenn ein Arbeiter seine Arbeit gut machen will, muss er zuerst seine Werkzeuge schärfen.“ Die kontinuierlichen Durchbrüche, die von führenden wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen wie dem Institut für Siliziumwissenschaft und -technologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in maßgeblichen internationalen Fachzeitschriften erzielt wurden, haben die unersetzliche Zuverlässigkeit und hohe Präzision desbestätigt MatMeas (Bailibo)Testsystem im Bereich „Elektrische Charakterisierung extremer Umgebungen“.

Ob es dasist DMS-1000Serie, die Raumtemperatur bis 1000 °C abdeckt, oder dieDMS-2000System für Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen,MatMeasist bestrebt, globalen Materialwissenschaftlern hochwertige elektrische Prüfgeräte zur Verfügung zu stellen, die die höchsten internationalen Standards erreichen oder sogar übertreffen (z. B. Hochspannungsverriegelung, Vakuum-Frostschutz, vollständige Parameter-Destrukturierung mit einem Klick).

Um weitere Charakterisierungslösungen für piezoelektrische/ferroelektrische Materialien zu erkunden, besuchen SieMatMeasOffizielle Website oder kontaktieren Sie unser Team aus technischen Experten!

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🏷️ Zugehörige Prüfgeräte/zugehörige Instrumente:

• DMS-1000 Dielektrisches Impedanzthermometer für hohe Temperaturen
• HRMS-900-Widerstandsmesssystem mit variabler Temperatur

📥 Paper-Download / Literatur-PDF:

• Verbesserte elektrische Eigenschaften von piezoelektrischen Hochtemperaturkeramiken mit Cr2O3-Addition auf NBT