High-Temperature and Flexible Piezoelectric Sensors for Lamb-Wave-Based Structural Health Monitoring

材料科学 压电 结构健康监测 铁电性 纳米柱 复合材料 压电传感器 压电系数 声学 PMUT公司 光电子学 纳米技术 电介质 纳米结构 物理
作者
Xiyuan Zhang,Yu Wang,Xingyao Gao,Yanda Ji,Fengjiao Qian,Jiyu Fan,Haiyan Wang,Lei Qiu,Weiwei Li,Hao Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (40): 47764-47772 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsami.1c13704
摘要

Piezoelectric sensors can be utilized in Lamb-wave-based structural health monitoring (SHM), which is an effective method for aircraft structural damage detection. However, due to the inherent stiffness, brittleness, weight, and thickness of piezoelectric ceramics, their applications in aircraft structures with complex curved surfaces are seriously restricted. Herein, we report a flexible, light-weight, and high-performance BaTiO3:Sm2O3/SrRuO3/SrTiO3/mica film sensor that can be used in high-temperature SHM of aircraft. Enhanced ferroelectric Curie temperature (487 °C) and piezoelectric coefficient d33 (120–130 pm/V) are achieved in BaTiO3, which can be attributed to the tensile strain developed by stiff Sm2O3 nanopillars. Stable ferroelectricity and piezoelectricity are retained up to 150 °C. The flexible BaTiO3:Sm2O3/SrRuO3/SrTiO3/mica film is validated as an ultrasonic sensor with high sensitivity and stability for damage monitoring on aircraft structures with the curved surface ranging from 25 to 150 °C. Our work demonstrates that flexible and light-weight BaTiO3:Sm2O3/SrRuO3/SrTiO3/mica film sensors can be employed as high-temperature piezoelectric sensors for real-time SHM of aircraft structures with complex curved surfaces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kdddd发布了新的文献求助10
5秒前
单竹完成签到,获得积分20
5秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被魏伯安采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
辛夷的应助被博儒艾特采纳,获得10
10秒前
Tsitsipas的应助被博儒艾特采纳,获得10
10秒前
kdddd完成签到,获得积分10
10秒前
Jidi发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
番茄完成签到,获得积分20
13秒前
慕青的应助被xixi890430采纳,获得10
13秒前
未来之星发布了新的文献求助10
14秒前
情怀的应助被汤圆软软软采纳,获得10
16秒前
16秒前
脑洞疼的应助被汤圆软软软采纳,获得10
16秒前
molihuakai的应助被汤圆软软软采纳,获得10
16秒前
Zhou的应助被汤圆软软软采纳,获得10
16秒前
yaoli0823的应助被汤圆软软软采纳,获得10
17秒前
爆米花的应助被伊莎贝拉采纳,获得10
17秒前
爆米花的应助被汤圆软软软采纳,获得10
17秒前
今后的应助被汤圆软软软采纳,获得10
17秒前
无花果的应助被汤圆软软软采纳,获得10
17秒前
17秒前
深情安青的应助被汤圆软软软采纳,获得10
17秒前
18秒前
Y先生发布了新的文献求助10
18秒前
小陈子完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
lanlan完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
wanjj关注了科研通微信公众号
21秒前
未来之星完成签到,获得积分10
22秒前
勤劳的水杯完成签到 ,获得积分10
23秒前
Yuan完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
Jian的应助被jjjjr采纳,获得10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809227
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341488
关于积分的说明 20506967
捐赠科研通 7401739
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329039
关于科研通互助平台的介绍 2475816
邀请新用户注册赠送积分活动 2347597