石油和天然氣傳感器的聚對二甲苯保形涂料

聚對二甲苯是一種透明的聚合物，可提供均勻、無針的塑料涂層。聚對二甲苯(聚對二甲苯)N，C，D，AF4和F）它是通過分子結構的修改形成的。每次修改都會產生一組適合不同服務條件的材料屬性。聚對二甲苯衍生物的基本類型是聚對二甲苯N(聚對二甲苯)單體。

聚對二甲苯在電子工業和傳感器技術中具有許多優點。它可以滲透到縫隙和縫隙中，覆蓋鋒利的邊緣和表面，因此下面的結構可以很好地密封。在傳感器技術中，聚對二甲苯保形涂層用于其絕緣、介電和/或保護性能。表中可以找到其性能的詳細列表《Parylene 101指南描述。

表格:聚對二甲苯的類型和性質 *材料數據：MatWeb

聚對二甲苯沉積工藝：

聚對二甲苯化學氣相沉積（CVD）該過程分為三個步驟（升華、熱解、沉積）。較終涂層形成在目標表面（彈性體、玻璃、金屬、紙張、塑料等）上。為了提高目標表面的附著力，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二甲苯之間提供高強度鍵界面，形成單層分子。樣品可在聚對二甲苯真空室分批處理。溫度和壓力設置為理想的涂層條件。一旦聚對二甲苯粉末的前體（Paracyclophanes，兩個聚合物）升華并熱解形成單體，然后進行涂層過程。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，反應是不可逆轉的。然后，單體通過允許*層生長成薄層。同時，單體滲透到較小間隙中，形成均勻、無間隙的塑料涂層。

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、溫度、壓力)檢測和幫助監測動態行為(溫度、壓力、電流)。使用這些傳感器收集的數據有助于石油和天然氣工業的持續運行。數據提供重要的統計數據，可以預測停機、風險、緊急情況或較佳情況。為了盈利業務，網站必須進行良好的維護和監控，以保持需求高峰期的現金流。油井壓力傳感器調節儲罐中的液位，防止爆炸。氣體傳感器有助于檢測各種氣體，如O 2，H 2 O，CO 2，H2 S，甲烷等。據報道，美國O＆G勘探和生產的直接腐蝕成本約為每年14億美元，其中地表管道和設施的成本為5美元.地下管道成本為89億美元.63億美元，與腐蝕有關的資本支出為3.[2]，[3 ]，2億美元。

由于腐蝕和惡劣的環境是一個巨大的問題，由于儀器的使用，在生產和后續操作中需要很高的成本，因此需要通過油氣傳感器監控大量的管道和儀器。探測的主要位置是深海、偏遠的北極和未固結的砂巖水庫。儀器使用中較具挑戰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)區域內使用的設備設計準則°C）（即深水800-1800 m）由美國石油學會[3]，[4]確定?？v觀這一大圖，傳感器是石油和天然氣勘探與生產行業成功運營的關鍵部分。在其生產中使用的這些傳感器和材料需要滿足**性和熱穩定性準則，同時還要能夠承受各種腐蝕性環境。

聚對二甲苯衍生物具有高耐久性、**性、低摩擦性、低氣體和水分滲透性和相對較高的耐熱性，已成為傳感器應用的理想選擇，可用作傳感器生產中的保護性密封或絕緣體。此外，聚對二甲苯保護涂層可承受低溫和相對高溫（-400°F（-200°C）至 400°F（ 200°C）），材料系統中很少保持其電氣和機械性能。在傳感器開發的不同條件下，集成電子電路的可重復性、過程控制和材料行為控制非常重要。

涂層后的聚對二甲苯可用作氣體（O 2，N 2，CO 2，H 2等)，濕度(低滲透性)，腐蝕(高耐化學性)，在惡劣條件下長期存在（> 10年)提供**性(低摩擦系數)。聚對二甲苯C和N它們是較常用的涂料，在氧化條件下以滿足高達≈100°C溫度要求。氟化聚對二甲苯AF-4和F分別在≈200°C和≈350°C它具有額外的熱穩定性，可以滿足特殊條件。使用聚對二甲苯衍生物的傳感器可以開發和保護與惡劣環境接觸的零件。聚對二甲苯有望為具有挑戰性的高溫高壓、深水和北極條件下的傳感器開發做出貢獻。