CN202614626U - 一种石英晶体微天平传感器 - Google Patents

一种石英晶体微天平传感器 Download PDF

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龙姝
曹忠
周婷
徐雷涛
江小玲
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Abstract

本实用新型提供了一种石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个石英晶体片(1)，所述石英晶体片(1)表面是镀钛膜层(2)，所述镀钛膜层(2)表面是贵金属镀膜层(3)，形成一种钛基金属膜石英晶体微天平传感器。本实用新型的效果和益处在于所述石英晶体微天平传感器具有制作简单、使用方便、灵敏度高、抗腐蚀性和稳定性好等优点，优于传统的石英晶体微天平传感器。

Description

一种石英晶体微天平传感器
技术领域
本实用新型属于传感检测技术领域，涉及一种石英晶体微天平传感器。
背景技术
石英晶体微天平（Quartz crystal microbalance, QCM）是一种新型传感测量技术，它是利用石英晶体谐振频率的变化与晶体电极表面沉积的物质质量之间成正比例关系，可检测电极表面ng甚至pg级的质量变化及溶液的粘度、密度、阻抗、介电常数等参数的变化，因具有灵敏度高、响应快速、操作简便和价格低廉的特点而广泛应用于大气污染物、生物分子等物质的检测。
石英晶体微天平传感器的核心部件是石英晶体片上金属电极的安装使用，目前较通用的电极材料有：金、银、铝，因石英晶体片光滑、附着力小，安装时通常在电极材料与石英晶体片之间先加镀一层金属铬，以增强电极材料在石英晶体片上的附着力，因此，加镀的金属铬层对石英晶体微天平传感器的制作具有十分重要的作用。然而，金属铬镀层在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中具有好的化学稳定性，但能溶于氢卤酸（如盐酸）和热的硫酸中，使其应用受到限制；金属钛则具有这方面的优越性，因为钛是一种高强度、低质量的金属，具有优良的抗腐蚀能力—几乎与铂一样好。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种石英晶体微天平传感器，电极材料采用钛基金属膜。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个石英晶体片，所述石英晶体片表面是镀钛膜层，所述镀钛膜层表面是贵金属镀膜层，形成一种钛基金属膜石英晶体微天平传感器。
值得注意的是，采用真空镀膜和掩膜版技术，容易控制金属镀膜厚度和大小。本实用新型所述镀钛膜层厚度为1 ~ 50 nm，所述贵金属镀膜层厚度为20 ~ 200 nm，且贵金属选用金或银，所述石英晶体片的基频为4 ~ 20 MHz。由于基底材料是金属钛，强度和抗腐蚀性能好，所制备的石英晶体微天平传感器化学性质稳定，频率稳定度高。
因此，本实用新型的有益效果是，所述石英晶体微天平传感器具有制作简单、使用方便、灵敏度高、抗腐蚀性和稳定性好等优点，优于传统的石英晶体微天平传感器。
附图说明
图1是钛基金属膜石英晶体微天平传感器剖面示意图。
图1中，1. 石英晶体片，2. 镀钛膜层，3. 贵金属镀膜层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型发明作进一步的说明：
如图1所示，一种石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个基频为8.0 MHz的石英晶体片1，利用真空镀膜技术在所述石英晶体片1表面镀20 nm厚度的钛膜层2；选择贵金属金，在所述镀钛膜层2表面镀180 nm厚度的金膜层，形成一种钛基镀金膜石英晶体微天平传感器。由于基底材料是金属钛，强度和抗腐蚀性能好，与传统Cr(20nm)/Au(180nm)镀层相比，Ti(20nm)/Au(180nm)镀层的化学性质稳定，频率稳定度高，可广泛应用。

Claims (5)

1.一种石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个石英晶体片(1)，所述石英晶体片(1)表面是镀钛膜层(2)，所述镀钛膜层(2)表面是贵金属镀膜层(3)，形成一种钛基金属膜石英晶体微天平传感器。
2.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述镀钛膜层(2)厚度为1 ~ 50 nm。
3.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述贵金属镀膜层(3)厚度为20 ~ 200 nm。
4.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述贵金属镀膜层(3)的贵金属为金或银。
5.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述石英晶体片(1)的基频为4 ~ 20 MHz。
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