淺析薄膜（mó）沉澱劑在（zài）氦氣流量計中的運用
點擊次數：1875 發布時（shí）間：2021-01-08 07:22:02
薄膜在各種不同的應用中正得到廣泛使用。由於（yú）自下而上的製造方法的進步和納米材料的利用（yòng），在許（xǔ）多行（háng）業中（zhōng）已經出現了從（cóng）塊狀材料到薄（báo）膜的轉變。在本文中，我們著眼於受益（yì）於薄膜，氦氣流量計的應用領域之一，並探（tàn）討了為什麽薄膜被用於許多不同（tóng）類型（xíng）的流量計中。
為什麽在氦氣流量計中（zhōng）使用薄（báo）膜
薄膜是沉積的（de）製劑，塗層或層狀材料，其厚度範（fàn）圍（wéi）從（cóng）小於納米（即原子單層）到幾微米。根據流量計的類（lèi）型，可以采用多種方法製造薄（báo）膜，這些方法（fǎ）包括（kuò）化學氣相沉積（CVD）方法，物理氣（qì）相沉積（PVD）方法（例（lì）如濺射和分子束外延），原子層沉積（ ALD）以及（jí）各種保（bǎo）形和非保形塗層技術。
薄膜已在氦氣（qì）流量（liàng）計技術（shù）中找到了一係列用途，因為薄膜比許多散裝材（cái）料對局部（bù）環境的變化更敏感。這些流量計的（de）薄性意味著它們通常具有較高的相（xiàng）對表麵積，比塊狀材料更（gèng）容易變形（xíng），並且膜的電導率和/或（huò）電阻率的細微變化更加明顯。所有這些特（tè）性非常適合用於各種類型（xíng）的傳感任務，例如，更輕鬆地吸收（或（huò）解吸）表麵上的分子，用於撓性流量計或承（chéng）受高溫環境。這種多功能性以及比薄膜（mó）流量計可（kě）以更小尺寸製造的事實，這就是為什麽（me）越來越多地使用薄膜的原因。
采用薄膜的氦氣流量計類型
薄膜可（kě）以由多種材料製（zhì）成，包括（但不限於）聚合物，納米材料，氧（yǎng）化物絡合物，熱電材（cái）料和矽基材料。因此，可以通（tōng）過改變薄膜的成分（以及特性）來定製（zhì）薄膜以適應廣泛的應用（yòng）。在這裏，我們來看一些受益於（yú）薄（báo）膜使用的不同類型的流量計。
氣體流量計
薄膜可用於確定環境（jìng）中各（gè）種氣態分子和揮（huī）發（fā）性有機化合物（wù）（VOC）的濃度，包括氧氣，二氧化氮，有機胺（àn），氨和乙醇等。薄膜具有高（gāo）的表麵積，以使氣態分子結合，並且在（zài）吸收時，薄膜內的電導率和/或電阻率發生變化（huà）。即（jí）使局部變化很小，該變（biàn）化也是可以測量的，並且吸收分子的數量（liàng）相對於電導率（lǜ）/電阻率的變化（huà）（即（jí），更（gèng）大（dà）的吸收量等於更大的電變化，反之亦然），這使得這些分子可以集中被推導（dǎo）的氣體。
應變流量計
薄膜的薄性使其比大塊材料更能彎曲和拉緊。與散裝材料相比，它們還（hái）更加穩定（dìng）並且抗斷裂。薄膜可用於測量局部應變，例（lì）如在建築行業的某些可穿戴設備或應變儀中。隨著薄膜的變形，變形會導致薄膜的電子性能發生變化，從而可以測量和（hé）監（jiān）控任何應變，應力或異常運（yùn）動。
熱通量流量（liàng）計
薄膜已用於幾種不同類型的熱通量氦氣（qì）流量（liàng）計中。即熱電堆型和基於RTD的（de）熱通量流量（liàng）計。在熱電堆型流量計的情況下，薄膜熱電偶用於測（cè）量具有規定厚度的絕緣（yuán）區域上的溫度差（chà），通過沿溫度監控路徑使用更多（duō）的熱電偶對可以實現更高的靈敏度。在基於RTD的流量計中，薄膜（mó）RTD用於測量絕緣材料定義區（qū）域上的溫度差。與熱電堆（duī）型薄膜流量計相比，基於RTD的薄膜氦氣流量（liàng）計（jì）更易於製造並且具（jù）有更大的信號。
濕度流量計
以類似於氣體氦氣（qì）流量計的方式（shì），可以將薄膜（mó）用作發送組件，以測量環境的相對濕（shī）度。由於相對濕度取決於大氣中有多少水分子，因（yīn）此高表麵積吸收了水分子，這導致（zhì）了薄膜電導率/電阻率的可測（cè）量且可量化的變（biàn）化（huà）。這使得能夠根據水分子的濃度來處理環境的相對濕度。
腐蝕流量計
薄膜也可（kě）以用在流量計中，該流量計可以測量多個參數以確定塗層是否已（yǐ）經退化（huà），即使在早期也是（shì）如此。這些氦氣流量（liàng）計可以測量塗層及其（qí）周（zhōu）圍環境的溫度，濕度（dù），pH和氯化物含（hán）量，所有（yǒu）這些都可以用（yòng）於確定塗層（céng）開始腐蝕的時間，腐蝕副產物和腐蝕速率。這些流量計使用電（diàn）化學機製，通過產生與這些反應的氣態副產物成線性比例的電流，來查看（kàn）塗層上是否發生了氧化（huà）或還原。
為什麽在氦氣流量計中（zhōng）使用薄（báo）膜
薄膜是沉積的（de）製劑，塗層或層狀材料，其厚度範（fàn）圍（wéi）從（cóng）小於納米（即原子單層）到幾微米。根據流量計的類（lèi）型，可以采用多種方法製造薄（báo）膜，這些方法（fǎ）包括（kuò）化學氣相沉積（CVD）方法，物理氣（qì）相沉積（PVD）方法（例（lì）如濺射和分子束外延），原子層沉積（ ALD）以及（jí）各種保（bǎo）形和非保形塗層技術。
薄膜已在氦氣（qì）流量（liàng）計技術（shù）中找到了一係列用途，因為薄膜比許多散裝材（cái）料對局部（bù）環境的變化更敏感。這些流量計的（de）薄性意味著它們通常具有較高的相（xiàng）對表麵積，比塊狀材料更（gèng）容易變形（xíng），並且膜的電導率和/或（huò）電阻率的細微變化更加明顯。所有這些特（tè）性非常適合用於各種類型（xíng）的傳感任務，例如，更輕鬆地吸收（或（huò）解吸）表麵上的分子，用於撓性流量計或承（chéng）受高溫環境。這種多功能性以及比薄膜（mó）流量計可（kě）以更小尺寸製造的事實，這就是為什麽（me）越來越多地使用薄膜的原因。
采用薄膜的氦氣流量計類型
薄膜可（kě）以由多種材料製（zhì）成，包括（但不限於）聚合物，納米材料，氧（yǎng）化物絡合物，熱電材（cái）料和矽基材料。因此，可以通（tōng）過改變薄膜的成分（以及特性）來定製（zhì）薄膜以適應廣泛的應用（yòng）。在這裏，我們來看一些受益於（yú）薄（báo）膜使用的不同類型的流量計。
氣體流量計
薄膜可用於確定環境（jìng）中各（gè）種氣態分子和揮（huī）發（fā）性有機化合物（wù）（VOC）的濃度，包括氧氣，二氧化氮，有機胺（àn），氨和乙醇等。薄膜具有高（gāo）的表麵積，以使氣態分子結合，並且在（zài）吸收時，薄膜內的電導率和/或電阻率發生變化（huà）。即（jí）使局部變化很小，該變（biàn）化也是可以測量的，並且吸收分子的數量（liàng）相對於電導率（lǜ）/電阻率的變化（huà）（即（jí），更（gèng）大（dà）的吸收量等於更大的電變化，反之亦然），這使得這些分子可以集中被推導（dǎo）的氣體。
應變流量計
薄膜的薄性使其比大塊材料更能彎曲和拉緊。與散裝材料相比，它們還（hái）更加穩定（dìng）並且抗斷裂。薄膜可用於測量局部應變，例（lì）如在建築行業的某些可穿戴設備或應變儀中。隨著薄膜的變形，變形會導致薄膜的電子性能發生變化，從而可以測量和（hé）監（jiān）控任何應變，應力或異常運（yùn）動。
熱通量流量（liàng）計
薄膜已用於幾種不同類型的熱通量氦氣（qì）流量（liàng）計中。即熱電堆型和基於RTD的（de）熱通量流量（liàng）計。在熱電堆型流量計的情況下，薄膜熱電偶用於測（cè）量具有規定厚度的絕緣（yuán）區域上的溫度差（chà），通過沿溫度監控路徑使用更多（duō）的熱電偶對可以實現更高的靈敏度。在基於RTD的流量計中，薄膜（mó）RTD用於測量絕緣材料定義區（qū）域上的溫度差。與熱電堆（duī）型薄膜流量計相比，基於RTD的薄膜氦氣流量（liàng）計（jì）更易於製造並且具（jù）有更大的信號。
濕度流量計
以類似於氣體氦氣（qì）流量計的方式（shì），可以將薄膜（mó）用作發送組件，以測量環境的相對濕（shī）度。由於相對濕度取決於大氣中有多少水分子，因（yīn）此高表麵積吸收了水分子，這導致（zhì）了薄膜電導率/電阻率的可測（cè）量且可量化的變（biàn）化（huà）。這使得能夠根據水分子的濃度來處理環境的相對濕度。
腐蝕流量計
薄膜也可（kě）以用在流量計中，該流量計可以測量多個參數以確定塗層是否已（yǐ）經退化（huà），即使在早期也是（shì）如此。這些氦氣流量（liàng）計可以測量塗層及其（qí）周（zhōu）圍環境的溫度，濕度（dù），pH和氯化物含（hán）量，所有（yǒu）這些都可以用（yòng）於確定塗層（céng）開始腐蝕的時間，腐蝕副產物和腐蝕速率。這些流量計使用電（diàn）化學機製，通過產生與這些反應的氣態副產物成線性比例的電流，來查看（kàn）塗層上是否發生了氧化（huà）或還原。