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    淺析薄膜沉淀劑在蒸汽流量計中的運用

    來源:作者:發表時間:2019-12-05 10:38:34

        薄膜在各種不同的應用中正得到廣泛使用。由于自下而上的制造方法的進步和納米材料的利用,在許多行業中已經出現了從塊狀材料到薄膜的轉變。在本文中,我們著眼于受益于薄膜,蒸汽流量計的應用領域之一,并探討了為什么薄膜被用于許多不同類型的蒸汽流量計中。

        為什么在蒸汽流量計中使用薄膜
        薄膜是沉積的制劑,涂層或層狀材料,其厚度范圍從小于納米(即原子單層)到幾微米。根據蒸汽流量計的類型,可以采用多種方法制造薄膜,這些方法包括化學氣相沉積(CVD)方法,物理氣相沉積(PVD)方法(例如濺射和分子束外延),原子層沉積( ALD)以及各種保形和非保形涂層技術。

        薄膜已在蒸汽流量計技術中找到了一系列用途,因為薄膜比許多散裝材料對局部環境的變化更敏感。這些蒸汽流量計的薄性意味著它們通常具有較高的相對表面積,比塊狀材料更容易變形,并且膜的電導率和/或電阻率的細微變化更加明顯。所有這些特性非常適合用于各種類型的傳感任務,例如,更輕松地吸收(或解吸)表面上的分子,用于撓性蒸汽流量計或承受高溫環境。這種多功能性以及比薄膜蒸汽流量計可以更小尺寸制造的事實,這就是為什么越來越多地使用薄膜的原因。

        采用薄膜的蒸汽流量計類型
        薄膜可以由多種材料制成,包括(但不限于)聚合物,納米材料,氧化物絡合物,熱電材料和硅基材料。因此,可以通過改變薄膜的成分(以及特性)來定制薄膜以適應廣泛的應用。在這里,我們來看一些受益于薄膜使用的不同類型的蒸汽流量計。

        氣體蒸汽流量計
        薄膜可用于確定環境中各種氣態分子和揮發性有機化合物(VOC)的濃度,包括氧氣,二氧化氮,有機胺,氨和乙醇等。薄膜具有高的表面積,以使氣態分子結合,并且在吸收時,薄膜內的電導率和/或電阻率發生變化。即使局部變化很小,該變化也是可以測量的,并且吸收分子的數量相對于電導率/電阻率的變化(即,更大的吸收量等于更大的電變化,反之亦然),這使得這些分子可以集中被推導的氣體。

     

    渦街,蒸汽流量計.jpg

     

        應變蒸汽流量計
        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,它們還更加穩定并且抗斷裂。薄膜可用于測量局部應變,例如在建筑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,從而可以測量和監控任何應變,應力或異常運動。

        熱通量蒸汽流量計
        薄膜已用于幾種不同類型的熱通量蒸汽流量計中。即熱電堆型和基于RTD的熱通量蒸汽流量計。在熱電堆型蒸汽流量計的情況下,薄膜熱電偶用于測量具有規定厚度的絕緣區域上的溫度差,通過沿溫度監控路徑使用更多的熱電偶對可以實現更高的靈敏度。在基于RTD的蒸汽流量計中,薄膜RTD用于測量絕緣材料定義區域上的溫度差。與熱電堆型薄膜蒸汽流量計相比,基于RTD的薄膜蒸汽流量計更易于制造并且具有更大的信號。

        濕度蒸汽流量計
        以類似于氣體蒸汽流量計的方式,可以將薄膜用作發送組件,以測量環境的相對濕度。由于相對濕度取決于大氣中有多少水分子,因此高表面積吸收了水分子,這導致了薄膜電導率/電阻率的可測量且可量化的變化。這使得能夠根據水分子的濃度來處理環境的相對濕度。

        腐蝕蒸汽流量計
        薄膜也可以用在蒸汽流量計中,該蒸汽流量計可以測量多個參數以確定涂層是否已經退化,即使在早期也是如此。這些蒸汽流量計可以測量涂層及其周圍環境的溫度,濕度,pH和氯化物含量,所有這些都可以用于確定涂層開始腐蝕的時間,腐蝕副產物和腐蝕速率。這些蒸汽流量計使用電化學機制,通過產生與這些反應的氣態副產物成線性比例的電流,來查看涂層上是否發生了氧化或還原。

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