石油和天然氣傳感器的聚對(duì)二甲苯保形涂料

時(shí)間：2022-02-25作者：派珂納米科技(蘇州)有限公司瀏覽：546

聚對(duì)二甲苯是一種透明的聚合物，可提供均勻、無(wú)針的塑料涂層。聚對(duì)二甲苯(聚對(duì)二甲苯)N，C，D，AF4和F）它是通過(guò)分子結(jié)構(gòu)的修改形成的。每次修改都會(huì)產(chǎn)生一組適合不同服務(wù)條件的材料屬性。聚對(duì)二甲苯衍生物的基本類型是聚對(duì)二甲苯N(聚對(duì)二甲苯)單體。

聚對(duì)二甲苯在電子工業(yè)和傳感器技術(shù)中具有許多優(yōu)點(diǎn)。它可以完全滲透到縫隙和縫隙中，覆蓋鋒利的邊緣和表面，因此下面的結(jié)構(gòu)可以很好地密封。在傳感器技術(shù)中，聚對(duì)二甲苯保形涂層用于其絕緣、介電和/或保護(hù)性能。表中可以找到其性能的詳細(xì)列表《Parylene 101指南描述。

表格:聚對(duì)二甲苯的類型和性質(zhì) *材料數(shù)據(jù)：MatWeb

聚對(duì)二甲苯沉積工藝：

聚對(duì)二甲苯化學(xué)氣相沉積（CVD）該過(guò)程分為三個(gè)步驟（升華、熱解、沉積）。較終涂層形成在目標(biāo)表面（彈性體、玻璃、金屬、紙張、塑料等）上。為了提高目標(biāo)表面的附著力，要特別小心地清潔表面。然后，用硅烷等粘合劑處理樣品表面（A-174)。粘合劑在表面和聚對(duì)二甲苯之間提供高強(qiáng)度鍵界面，形成單層分子。樣品可在聚對(duì)二甲苯真空室分批處理。溫度和壓力設(shè)置為理想的涂層條件。一旦聚對(duì)二甲苯粉末的前體（Paracyclophanes，兩個(gè)聚合物）升華并熱解形成單體，然后進(jìn)行涂層過(guò)程。前體的熱解被定義為材料在惰性氣氛中的高溫下的熱分解，反應(yīng)是不可逆轉(zhuǎn)的。然后，單體通過(guò)允許**層生長(zhǎng)成薄層。同時(shí)，單體滲透到較小間隙中，形成均勻、無(wú)間隙的塑料涂層。

石油和天然氣傳感器

傳感器可以在不同的大氣條件下(如氣體、液體介質(zhì)、溫度、壓力)檢測(cè)和幫助監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)行為(溫度、壓力、電流)。使用這些傳感器收集的數(shù)據(jù)有助于石油和天然氣工業(yè)的持續(xù)運(yùn)行。數(shù)據(jù)提供重要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以預(yù)測(cè)停機(jī)、風(fēng)險(xiǎn)、緊急情況或較佳情況。為了盈利業(yè)務(wù)，網(wǎng)站必須進(jìn)行良好的維護(hù)和監(jiān)控，以保持需求高峰期的現(xiàn)金流。油井壓力傳感器調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐中的液位，防止爆炸。氣體傳感器有助于檢測(cè)各種氣體，如O 2，H 2 O，CO 2，H2 S，甲烷等。據(jù)報(bào)道，美國(guó)O＆G勘探和生產(chǎn)的直接腐蝕成本約為每年14億美元，其中地表管道和設(shè)施的成本為5美元.地下管道成本為89億美元.63億美元，與腐蝕有關(guān)的資本支出為3.[2]，[3 ]，2億美元。

由于腐蝕和惡劣的環(huán)境是一個(gè)巨大的問(wèn)題，由于儀器的使用，在生產(chǎn)和后續(xù)操作中需要很高的成本，因此需要通過(guò)油氣傳感器監(jiān)控大量的管道和儀器。探測(cè)的主要位置是深海、偏遠(yuǎn)的北極和未固結(jié)的砂巖水庫(kù)。儀器使用中較具挑戰(zhàn)性的地方是高壓和高溫（HPHT）壓力大于15 ksi（103.43 MPa）和溫度大于350°F(177)區(qū)域內(nèi)使用的設(shè)備設(shè)計(jì)準(zhǔn)則°C）（即深水800-1800 m）由美國(guó)石油學(xué)會(huì)[3]，[4]確定。縱觀這一大圖，傳感器是石油和天然氣勘探與生產(chǎn)行業(yè)成功運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵部分。在其生產(chǎn)中使用的這些傳感器和材料需要滿足耐用性和熱穩(wěn)定性準(zhǔn)則，同時(shí)還要能夠承受各種腐蝕性環(huán)境。

聚對(duì)二甲苯衍生物具有高耐久性、耐磨性、低摩擦性、低氣體和水分滲透性和相對(duì)較高的耐熱性，已成為傳感器應(yīng)用的理想選擇，可用作傳感器生產(chǎn)中的保護(hù)性密封或絕緣體。此外，聚對(duì)二甲苯保護(hù)涂層可承受低溫和相對(duì)高溫（-400°F（-200°C）至 400°F（ 200°C）），材料系統(tǒng)中很少保持其電氣和機(jī)械性能。在傳感器開(kāi)發(fā)的不同條件下，集成電子電路的可重復(fù)性、過(guò)程控制和材料行為控制非常重要。

涂層后的聚對(duì)二甲苯可用作氣體（O 2，N 2，CO 2，H 2等)，濕度(低滲透性)，腐蝕(高耐化學(xué)性)，在惡劣條件下長(zhǎng)期存在（> 10年)提供耐磨性(低摩擦系數(shù))。聚對(duì)二甲苯C和N它們是較常用的涂料，在氧化條件下以滿足高達(dá)≈100°C溫度要求。氟化聚對(duì)二甲苯AF-4和F分別在≈200°C和≈350°C它具有額外的熱穩(wěn)定性，可以滿足特殊條件。使用聚對(duì)二甲苯衍生物的傳感器可以開(kāi)發(fā)和保護(hù)與惡劣環(huán)境接觸的零件。聚對(duì)二甲苯有望為具有挑戰(zhàn)性的高溫高壓、深水和北極條件下的傳感器開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)。


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