聚合物陶瓷界面

导电提升8个数量级

在近表面/界面区域形成富自由碳层，导电性远超体内，并能在1300°C火焰中保持功能。

Wu, Chao · Lin, Fan · Pan, Xiaochuan · Chen, Guochun · Zeng, Yingjun · Xu, Lida · He, Yingping · 陈沁楠 · Sun, Daoheng · 海振银

Small 2023

具体参数

电导率

{'zh': '14.47', 'en': '14.47'} S cm⁻¹

导电率提升

{'zh': '5–8', 'en': '5–8'} orders of magnitude

火焰温度耐受

{'zh': '≈1300', 'en': '≈1300'} °C

技术优势

无需整体高温处理

只需利用表面/界面作用即可在近表面区域形成富碳层并实现高电导率，而块体在相同条件下电导率低5–8个数量级。

电流集中在表面

近表面/界面区域富集的自由碳形成导电通道，使该区域电流强度比内部高数个数量级，产生皮肤效应。

高温火焰中可用

基于该材料制备的薄膜应变计能在高达约1300°C的丁烷火焰中存活，为极端环境传感提供可能。

应用场景

• 高温传感器：利用表面超高导电层和高温稳定性制备可在火焰中工作的传感器。
• 耐火陶瓷器件：器件可在1300°C丁烷火焰中存活，无需额外隔热防护。
• 导电涂层：表面自然形成富碳导电层，无需整体掺杂即可获得导电性。
• 微型应变计：首次实现可在火焰中工作的薄膜应变计，用于极端环境应变监测。