1. 突破超高温极限，兼具长期热稳定性：研发的TiC-SiC纤维膜在惰性气氛下可耐受高达2000 °C的极端高温，并在1800 °C持续保持5小时仍稳定可靠，显著突破现有超细陶瓷纤维膜的耐温上限，且高温处理后仍保持良好柔韧性。

2. 强韧协同提升，显著增强抗烧蚀能力：纤维膜拉伸强度达到2.1 MPa，在承受约1400倍自重的载荷下，同时在1300 °C丁烷火焰直接灼烧下仍能保持结构完整至少1小时以上。且即使经历氧化处理后，依然保持较高强度，突破了传统陶瓷材料“脆而易断”的局限。

3. 极端环境下实现稳定传感，拓展应用边界：纤维膜在900 °C内电阻率稳定，丁烷火焰环境下仍保持传感稳定性，1800 °C高温处理5 h后，压力传感性能可稳定循环300次，填补极端环境柔性纤维传感器的研究空白。

研究背景

航空、航天等领域对极端环境传感器的需求日益迫切，这类传感器需承受超高温、动态形变、氧化等复杂工况。然而，传统传感器存在脆性大、难以适应频繁形变的问题；聚合物基柔性传感器在高温下易失效；MXene基和碳材料传感器虽具备柔性和灵敏度优势，却无法在含氧高温环境中长期服役。超细陶瓷纤维因优异的热稳定性和抗氧化性，被认为是极端环境传感的理想材料，但现有陶瓷纤维压力传感器的耐温性能有限(≤800 °C)，且机械性能较差，难以满足应用需求。因此，研发兼具超高耐温性、良好柔韧性和优异机械性能的陶瓷纤维压力传感器，成为当前该领域亟待解决的关键难题。

内容简介

针对极端环境传感器“强度-柔性-耐温”三者相互制约的瓶颈难题，国防科技大学苟燕子团队创新地提出了“先驱体分子设计-原位相生成-多尺度结构调控”制备策略，成功研发出高强TiC-SiC柔性纤维膜。具体而言，从分子结构源头出发，在先驱体分子中引入异质元素Ti，通过高温原位反应生成的TiC作为第二晶相随机分布在SiC纤维中，既能诱导裂纹偏转、阻碍裂纹扩展，又能抑制SiC晶粒在超高温下的异常生长，使纤维膜兼具高强度和高柔韧性。通过精准的多尺度工艺控制，将纤维中残余氧含量降至极低水平，从根本上消除高温下的氧化反应，大幅延长材料在极端环境下的服役寿命，实现了“耐超高温、强韧柔性、高温传感”的三位一体，为极端环境压力传感材料提供了切实可行的解决方案。