国外发明可用于信息存储和传感器的新型陶瓷复合材料

来源：中国瓷器网 　文章作者：佚名

　　据俄罗斯卫星通讯社报道，近日，俄罗斯国立研究型技术大学(莫斯科国立钢铁与合金学院)与南乌拉尔国立大学、白俄罗斯国家科学院的研究人员共同发明了一种陶瓷特质的复合材料，在制造信息保存装置和传感器方面具有广阔应用前景。相关研究发表在最近的《复合材料B辑：工程》上。

陶瓷材料，资料图

　　这种复合材料可同时控制磁场和电场，在比室温高得多的温度下也可保持自身性质，有助于更快处理信息，更好地保护存储，避免大量数据被盗窃。用该材料可以制造出新型记忆载体、传感器、感应控制设备和其他更精确可靠且无需充电的微电子设备元件。

　　莫斯科国立钢铁与合金学院和白俄罗斯国家科学院的工作人员阿列克谢·特鲁汉诺夫说，分析复合材料性质对其微观结构特点的依赖性非常重要。在混合和制作复合材料时，个别相位中具有特殊的磁场和电子性能，能够实现相互作用，这种相互作用违反相加性原则可能导致非同寻常的效果。

　　陶瓷是一种人工的高弹性、抗腐蚀，抗磨损，抗冲击和振动的材料，它的工作温度可高达40到135摄氏度，且具有高精度，高稳定性，高绝缘性等优点。

　　目前，与金属传感器材料相比，陶瓷传感器材料的主要特点是弹性性能高、滞后小，在小位移时其耐疲劳性、长期稳定性及耐腐蚀性均较好。陶瓷在破碎以前，其应力-应变关系始终保持线性，最适于制作高温工作下的弹性元件。同时，陶瓷材料价格低廉，因此，在传感器材料中陶瓷材料受到髙度重视。

　　陶瓷传感器材料可分为两类：检测能量的物理传感器材料和识别化学物质及其含量的化学传感器材料。其中，物理传感器材料是指敏感光、热、压力和声等能量，可构成热、位置、速度、红外等传感器。例如，陶瓷压力传感器被广泛用于水泵，油泵，汽柴油机，空压机，制冷机等压力系统中。

陶瓷材料制成的压力传感器，资料图

　　多数陶瓷传感器都着眼于开发细密质地陶瓷的容积物理特性，因为这样做能把电磁感应材料、磁性材料或半导体材料各自所固有的特性发挥到接近于单晶材料的程度。

　　利用这些晶粒本身的物理特性，可制成各种实用化的陶瓷传感器，例如，基于半导体性、感应性、磁性的温度传感器，基于热电效应的红外线传感器，基于压电效应的超声波传感器等。

　　而化学传感器材料，则是指接受化学物质而产生能量变化，可构成气敏等传感器。传感器用陶瓷材料的种类较多，但大都是氧化物陶瓷，比如车用气体传感器核心元件，便是采用的这种陶瓷芯片。

　　据俄罗斯卫星通讯社报道，近日，俄罗斯国立研究型技术大学(莫斯科国立钢铁与合金学院)与南乌拉尔国立大学、白俄罗斯国家科学院的研究人员共同发明了一种陶瓷特质的复合材料，在制造信息保存装置和传感器方面具有广阔应用前景。相关研究发表在最近的《复合材料B辑：工程》上。

陶瓷材料，资料图

　　这种复合材料可同时控制磁场和电场，在比室温高得多的温度下也可保持自身性质，有助于更快处理信息，更好地保护存储，避免大量数据被盗窃。用该材料可以制造出新型记忆载体、传感器、感应控制设备和其他更精确可靠且无需充电的微电子设备元件。

　　莫斯科国立钢铁与合金学院和白俄罗斯国家科学院的工作人员阿列克谢·特鲁汉诺夫说，分析复合材料性质对其微观结构特点的依赖性非常重要。在混合和制作复合材料时，个别相位中具有特殊的磁场和电子性能，能够实现相互作用，这种相互作用违反相加性原则可能导致非同寻常的效果。

　　陶瓷是一种人工的高弹性、抗腐蚀，抗磨损，抗冲击和振动的材料，它的工作温度可高达40到135摄氏度，且具有高精度，高稳定性，高绝缘性等优点。

　　目前，与金属传感器材料相比，陶瓷传感器材料的主要特点是弹性性能高、滞后小，在小位移时其耐疲劳性、长期稳定性及耐腐蚀性均较好。陶瓷在破碎以前，其应力-应变关系始终保持线性，最适于制作高温工作下的弹性元件。同时，陶瓷材料价格低廉，因此，在传感器材料中陶瓷材料受到髙度重视。

　　陶瓷传感器材料可分为两类：检测能量的物理传感器材料和识别化学物质及其含量的化学传感器材料。其中，物理传感器材料是指敏感光、热、压力和声等能量，可构成热、位置、速度、红外等传感器。例如，陶瓷压力传感器被广泛用于水泵，油泵，汽柴油机，空压机，制冷机等压力系统中。

陶瓷材料制成的压力传感器，资料图

　　多数陶瓷传感器都着眼于开发细密质地陶瓷的容积物理特性，因为这样做能把电磁感应材料、磁性材料或半导体材料各自所固有的特性发挥到接近于单晶材料的程度。

　　利用这些晶粒本身的物理特性，可制成各种实用化的陶瓷传感器，例如，基于半导体性、感应性、磁性的温度传感器，基于热电效应的红外线传感器，基于压电效应的超声波传感器等。

　　而化学传感器材料，则是指接受化学物质而产生能量变化，可构成气敏等传感器。传感器用陶瓷材料的种类较多，但大都是氧化物陶瓷，比如车用气体传感器核心元件，便是采用的这种陶瓷芯片。