[发明专利]一种具备防水蒸气腐蚀功能的服务器机柜

说明书

技术领域

本发明涉及服务器领域，具体涉及一种具备防水蒸气腐蚀功能的服务器机柜。

背景技术

服务器机柜是用来组合电子元件的箱体，包括安装面板、插件、电子元件、器件、机械 零件等等，其一般为长方体形，落地放置，为电子设备提供安全舒适的工作环境。

然而，在服务器机柜工作环境中，不可避免的会包括湿度交大的情况出现，而现有服务 器机柜一般不具备对环境水蒸气浓度的检测功能。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种具备防水蒸气腐蚀功能的 服务器机柜。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种具备防水蒸气腐蚀功能的服务器机柜，其特征在于：所述服务器机柜 柜体(1)的外部安装有ZnO基湿敏传感器模块(2)，其可以快速、准确的检测工作环境中 水蒸气的浓度，为服务器机柜的安全工作提供了保障；

所述ZnO基湿敏传感器模块(2)主要由湿敏敏感元件和数据读取元件组成，所述湿敏 敏感元件为叉指电极型，包括硅片衬底(10)、Si‐NPA(20)、氧化锌纳米线(30)和石墨烯 层(40)；所述服务器机柜柜体(1)上还设置有微处理器、LED显示灯条和无线通信模块； 所述微处理器的输入端与所述ZnO湿敏传感器模块(2)的输出端连接，所述ZnO湿敏传感 器模块(2)检测值达到预设值，所述微处理器控制LED显示灯条发出闪光，所述LED显示灯 条连接有一个蜂鸣器，LED显示灯条闪烁的同时触动蜂鸣器发出警报；所述无线通信模块为 CC2420无线通信模块，所述ZnO湿敏传感器模块(2)可通过所述CC2420无线通信模块发送 检测数据至数据基站，移动用户终端可通过互联网查看检测结果或将检测数据上传至云存储 中心，形成检测和监测网络；所述服务器机柜柜体(1)的输出电线侧壁上设置有一个用于脱 湿的聚乙烯醇‐乙二胺四甲叉磷酸‐聚砜基膜中空纤维复合膜组件，该膜组件将聚乙烯醇‐乙二 胺四甲叉磷酸‐聚砜基膜中空纤维复合膜固定在玻璃电极上，玻璃电极与湿敏传感器连接；所 述氧化锌纳米线(30)长度约25μm。

优选地，所述湿敏敏感元件的制备方法如下：

步骤一，制备Si-NPA衬底：对3cm×3cm的硅片衬底(10)进行包括清洗去污、水热 法腐蚀制备Si-NPA衬底；①取3cm×3cm的硅片，将硅片置于硫酸和双氧水体积比4：1 的混合溶液中，超声处理20min，取出用去离子水清洗，以去除硅片表面的有机杂质；将硅 片放置于体积比为H₂O：H₂O₂：NH₄OH＝5：2：1的混合溶液中，超声清洗20min，随后取 出用去离子水清洗，以去除硅片表面的有机物和金属络合物；②利用水热法腐蚀制备Si-NPA： 称取1.0g的Fe(NO₃)·9H₂O倒入聚四氟乙烯中，随后向其中加入20ml去离子水和30ml40％ 的HF溶液；将上步清洗的硅片放入溶液中，加盖放入水热釜中，随后将水热釜放入干燥箱 中，180℃恒温保持30min，自然冷却后，取出硅片清洗即得Si-NPA衬底；

步骤二，生长氧化锌纳米线：采用磁控溅射结合热氧化法制备氧化锌纳米线；将硅纳米 孔柱衬底放入磁控溅射仪中，在溅射电压220V、溅射电流0.8A条件下，磁控溅射Zn膜， 厚度为50nm，随后将其放入箱式炉中，在400℃下热氧化法处理4h，得到直径约30nm的 氧化锌纳米线；

步骤三，生长石墨烯层：采用化学气相沉积法制备石墨烯；首先在上步得到的衬底上磁 控溅射一层金属Ni膜，厚度约为5nm；其次，将该衬底放入管式炉中，升温至900℃，按 一定速率通入氢气作为保护还原气体，稳定30min，然后，按照一定比例同时通入甲烷2h， 停止通入甲烷后开始自然降温；在Ni催化剂作用下，甲烷分子在高温下会裂解成碳原子和氢 原子，在降温过程并且在氢气的保护下，碳原子会沉积形成一层石墨烯薄膜；

步骤四，蒸镀叉指电极：得到生长有氧化锌纳米线和石墨烯的硅纳米孔柱衬底后，在衬 底表面覆盖叉指电极掩模版，利用磁控溅射法在其表面蒸镀一层500nm厚的Au薄膜作为电 极；

步骤五，组装敏感元件与读取数据元件：读取数据元件的正负极导线连接到叉指电极上， 两部分组成氧化锌基湿敏传感器器件；