[實用新型]一種石英晶體微天平傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220313731.8
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN202614626U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍姝;曹忠;周婷;徐雷濤;江小玲;張賽輝
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N11/00;G01N9/04;G01G3/16;G01R27/02;G01R27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于傳感檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石英晶體微天平傳感器。

背景技術(shù)

石英晶體微天平（Quartz?crystal?microbalance,?QCM）是一種新型傳感測量技術(shù)，它是利用石英晶體諧振頻率的變化與晶體電極表面沉積的物質(zhì)質(zhì)量之間成正比例關(guān)系，可檢測電極表面ng甚至pg級的質(zhì)量變化及溶液的粘度、密度、阻抗、介電常數(shù)等參數(shù)的變化，因具有靈敏度高、響應(yīng)快速、操作簡便和價格低廉的特點而廣泛應(yīng)用于大氣污染物、生物分子等物質(zhì)的檢測。

石英晶體微天平傳感器的核心部件是石英晶體片上金屬電極的安裝使用，目前較通用的電極材料有：金、銀、鋁，因石英晶體片光滑、附著力小，安裝時通常在電極材料與石英晶體片之間先加鍍一層金屬鉻，以增強(qiáng)電極材料在石英晶體片上的附著力，因此，加鍍的金屬鉻層對石英晶體微天平傳感器的制作具有十分重要的作用。然而，金屬鉻鍍層在堿、硫化物、硝酸和大多數(shù)有機(jī)酸中具有好的化學(xué)穩(wěn)定性，但能溶于氫鹵酸（如鹽酸）和熱的硫酸中，使其應(yīng)用受到限制；金屬鈦則具有這方面的優(yōu)越性，因為鈦是一種高強(qiáng)度、低質(zhì)量的金屬，具有優(yōu)良的抗腐蝕能力—幾乎與鉑一樣好。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種石英晶體微天平傳感器，電極材料采用鈦基金屬膜。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種石英晶體微天平傳感器，該傳感器包括一個石英晶體片，所述石英晶體片表面是鍍鈦膜層，所述鍍鈦膜層表面是貴金屬鍍膜層，形成一種鈦基金屬膜石英晶體微天平傳感器。

值得注意的是，采用真空鍍膜和掩膜版技術(shù)，容易控制金屬鍍膜厚度和大小。本實用新型所述鍍鈦膜層厚度為1?~?50?nm，所述貴金屬鍍膜層厚度為20?~?200?nm，且貴金屬選用金或銀，所述石英晶體片的基頻為4?~?20?MHz。由于基底材料是金屬鈦，強(qiáng)度和抗腐蝕性能好，所制備的石英晶體微天平傳感器化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，頻率穩(wěn)定度高。

因此，本實用新型的有益效果是，所述石英晶體微天平傳感器具有制作簡單、使用方便、靈敏度高、抗腐蝕性和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，優(yōu)于傳統(tǒng)的石英晶體微天平傳感器。

附圖說明

圖1是鈦基金屬膜石英晶體微天平傳感器剖面示意圖。

圖1中，1.?石英晶體片，2.?鍍鈦膜層，3.?貴金屬鍍膜層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

如圖1所示，一種石英晶體微天平傳感器，該傳感器包括一個基頻為8.0?MHz的石英晶體片1，利用真空鍍膜技術(shù)在所述石英晶體片1表面鍍20?nm厚度的鈦膜層2；選擇貴金屬金，在所述鍍鈦膜層2表面鍍180?nm厚度的金膜層，形成一種鈦基鍍金膜石英晶體微天平傳感器。由于基底材料是金屬鈦，強(qiáng)度和抗腐蝕性能好，與傳統(tǒng)Cr(20nm)/Au(180nm)鍍層相比，Ti(20nm)/Au(180nm)鍍層的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，頻率穩(wěn)定度高，可廣泛應(yīng)用。