[实用新型]一种铬基石英晶体微天平传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感检测技术领域，涉及一种铬基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（Au），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铝（Al），以增强电极材料在石英晶体片上的附着力，因此，加镀的金属铝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，金属铝镀层在大多数无机盐和有机酸中具有好的化学稳定性，但易溶于稀硫酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾溶液中，使其应用受到限制；金属铬（Cr）则具有良好的耐酸、耐碱优越性，而且铬是一种高强度、低质量的金属，具有很高的抗腐蚀能力，在空气中即使处于炽热状态也难氧化。 

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，电极材料采用铬基金膜。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种铬基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铬膜层，所述镀铬膜层表面是镀金膜层，形成一种铬基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。本实用新型所述的石英晶体微天平传感器，镀铬膜层厚度为1 ~ 50 nm，镀金膜层厚度为20 ~ 400 nm，石英晶体片为AT切型石英晶体，其基频为4 ~ 50 MHz。由于基底材料是金属铬，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，所述铬基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是铬基金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. 镀铬膜层，3. 镀金膜层。

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，一种铬基石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个AT切型、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厚度的铬膜层2；在所述镀铬膜层2表面镀180 nm厚度的金膜层，形成一种铬基金膜石英晶体微天平传感器。由于基底材料是金属铬，强度和抗腐蚀性能好，与传统Al(20nm)/Au(180nm)镀层相比，Cr(20nm)/Au(180nm)镀层的化学性质稳定，频率稳定度高，可广泛应用。