[實用新型]一種鉻基鈀膜微天平傳感器

有效

• 申請號: 201320232858.1
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN203203892U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 曹忠;曹婷婷;吳玲;黃大凱;宋天銘;肖忠良
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于傳感檢測技術領域，涉及一種鉻基鈀膜微天平傳感器。

背景技術

石英晶體微天平（Quartz?crystal?microbalance,?QCM）作為微質量傳感器具有結構簡單、成本低、振動Q值大、靈敏度高、測量精度可以達到納克量級甚至皮克量級的優點，被廣泛應用于化學、物理、生物、醫學和表面科學等領域中，用以進行氣體、液體的成分分析、微質量的測量、薄膜厚度的檢測以及粘度、介電常數、溫度等物理量的測定。

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（Au），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鋁（Al），以增強電極材料在石英晶體片上的附著力，因此，加鍍的金屬鋁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，金屬鋁鍍層在大多數無機鹽和有機酸中具有好的化學穩定性，但易溶于稀硫酸、硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液中，使其應用受到限制；金屬鉻（Cr）則是一種高強度、低質量的金屬，具有很強的耐酸、耐堿和抗腐蝕能力；而鈀（Pd）能耐氫氟酸、磷酸、高氯酸、鹽酸和硫酸蒸氣的侵蝕，是一種能抵御硫醇侵蝕作用、比金性能優越的金屬材料。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種新型微天平傳感器，電極材料采用鉻基鈀膜。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案：一種鉻基鈀膜微天平傳感器，該傳感器包括一個石英晶體片，所述石英晶體片表面是鍍鉻膜層，所述鍍鉻膜層表面是鍍鈀膜層，形成一種鉻基鈀膜微天平傳感器。

值得注意的是，采用真空鍍膜和掩膜版技術，容易控制金屬鍍膜厚度和大小。本實用新型所述的微天平傳感器，鍍鉻膜層厚度為1?~?50?nm，鍍鈀膜層厚度為20?~?400?nm，石英晶體片為AT切型石英晶體，其基頻為4?~?50?MHz。由于基底材料是金屬鉻，其上鍍有鈀，強度和耐酸堿及抗硫醇腐蝕性能好，所制備的微天平傳感器化學性質穩定，頻率穩定度高。

因此，本實用新型的有益效果是，所述鉻基鈀膜微天平傳感器具有制作簡單、使用方便、靈敏度高、抗腐蝕性和穩定性好等優點，優于傳統的石英晶體微天平傳感器。

附圖說明

圖1是鉻基鈀膜微天平傳感器剖面示意圖。

圖1中，1.?石英晶體片，2.?鍍鉻膜層，3.?鍍鈀膜層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型發明作進一步的說明：

如圖1所示，一種鉻基鈀膜微天平傳感器，該傳感器包括一個AT切型、基頻為10.0?MHz的石英晶體片1，利用真空鍍膜技術在所述石英晶體片1表面鍍30?nm厚度的鉻膜層2；在所述鍍鉻膜層2表面鍍180?nm厚度的鈀膜層3，形成一種鉻基鈀膜微天平傳感器。由于基底材料是金屬鉻，其上鍍有鈀，能耐氫氟酸、磷酸、高氯酸、鹽酸和硫酸蒸氣的侵蝕，抗硫醇腐蝕性能好，與傳統Al(30nm)/Au(180nm)鍍層相比，Cr(30nm)/Pd(180nm)鍍層的化學性質穩定，頻率穩定度高，可廣泛應用于化學成分和物理量參數的測定。