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  • 宜興無錫高純度氣體輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度

    發布時間: 2019-01-02 07:07:54

    新聞來源: 無錫久安化工有限公司

    無錫高純度氣體輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度

    氣體產品作為現代工業重要的基礎原料,應用范圍十分廣泛,在冶金、鋼鐵、石油、化工、機械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫藥醫療等部門,均使用大量的常用氣體或特種氣體。能否將合符要求的高純氣體送至用氣點仍保持質量合格的關鍵技術;高純氣配管技術是高純氣體供氣系統的重要組成部分,包括系統的正確設計、管件及附件的選擇、施工安裝和試驗測試等內容。氣體的應用,特別對這些領域的高新技術有重要的影響,是其不可缺少的原料氣或工藝氣。也只有各種新興工業部門和現代科學技術的需要和推動,氣體工業產品才能在品種、質量和數量等方面得到飛躍發展.

    常見氣體的種類(高純氣體、特種氣體、標準氣體):

    電子行業中常見氣體的分類:

    普通氣體,也稱大宗氣體

    氫氣(H2)、氮氣(N2)、氧氣(O2)、氬氣(A2)等

    特種氣體    主要有 SiH4 PH3 B2H6 A8H3 CL HCL CF4 NH3 POCL3 SIH2CL2 SIHCL3 NH3 BCL3 SIF4 CLF3 CO C2F6 N2O F2 HF HBR SF6……

    特種氣體(特殊氣體)的種類一般可分為腐蝕性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等,一般

    常用的半導體氣體分類如下:

    (一)、腐蝕性 / 毒性:HCl 、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、 PH3、Cl2、 BCl3 …等

    (二)、可燃性:H2、 CH4、 SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…等

    (三)、助燃性:O2、Cl2、N2O、NF3…等

    (四)、惰性:N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He…等

    半導體氣體很多是對人體有害。特別是其中有些氣體如SiH4的自燃性,只要一泄漏就會與空氣中的氧氣起劇烈反應,開始燃燒;還有AsH3的劇毒性,任何些微的泄漏都可能造成人員生命的危害,也就是因為這些顯而易見的危險,所以對于系統設計安全性的要求就特別高。

    氣體在微電子、半導體行業中應用

    氣體的使用在半導體制程中一直扮演著重要的角色,特別是半導體制程目前已被廣泛的應用于各項產業,凡舉傳統的ULSI、TFT-LCD到現在的微機電(MEMS)產業,皆以所謂的半導體制程為產品的制造流程,其中的制程包括如干蝕刻、氧化、離子布植、薄膜沉積等皆使用到相當多的氣體,而氣體的純度則對組件性能、產品良率有著決定性的影響,氣體供應的安全性則關乎人員的健康與工廠運作的安全。

    高純管道在高純氣體輸送中的意義

    在不銹鋼熔煉制材過程中,每噸可吸收大約200g的氣體。不銹鋼材加工完畢,不僅其表面粘有各種污染物,而且在其金屬晶格內也吸留有一定量的氣體。當管路中有氣流通過時,金屬所吸留的這部分氣體會重新進入氣流中,污染純凈氣體。當管內氣流為不連續流動時,管材對所通過的氣體形成壓力下吸附,氣流停止通過時,管材所吸附的氣體又形成降壓解析,而解析的氣體同樣作為雜質進入管內純凈氣體中。同時,吸附、解析周而復始,使得管材內表面金屬也會產生一定的粉末,這種金屬粉塵粒子同樣污染管內純凈的氣體。管材的這一特性至關重要,為了確保輸送的氣體的純凈度,不僅要求管材內表面有一個極高的光滑度,而且,應當具有很高的耐磨特性。

    腐蝕性能較強的氣體時,必須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管,否則,管材將會由于腐蝕而在內表面產生腐蝕斑,嚴重時會出現大片金屬剝離甚至穿孔,從而污染輸配的純凈氣體。

    大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接,原則上全部采用焊接,要求采用的管材,在施焊時組織不發生變化。含碳過高的材料在焊接時,受焊接部位的透氣,使得管內外氣體的相互滲透,破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度,導致我們的各項努力全部失去意義。

    綜上所述,對于高純氣體及特種氣體輸送管道,必需采用一種特種處理的高純不銹鋼管,至使高純管道系統(包含管道、管件、閥門、VMB、VMP)在高純氣體配送中占有至關重要的使命。

    輸配管道潔凈技術

    高純、潔凈氣體輸送配管道,是指對輸送氣體的“氣體純度,干燥度,潔凈度”有一定的要求或控制。

    氣體純度:氣體中雜質氣氛的含量,通常用氣體純度的百分數來表示,如99.9999%,也用雜質氣氛含量的體積比ppm 、ppb、 ppt表示。

    干燥度:氣體中微量水分的含量,或稱之為濕量,通常以露點表示,如常壓露點-70。C。

    潔凈度:氣體中含有污染物粒子的數量,粒徑為μm的粒子,多少粒/M3 來表示,對于壓縮空氣,通常也用不可避免的固體殘留物的多少mg/m3來表示,其中涵蓋了含油量。

    污染物大小分類:污染物粒子,主要指管道沖刷、磨損、腐蝕產生的金屬粒子、大氣煙塵粒子,以及微生物、噬菌體以及含濕氣體凝聚的液滴等,按其粒徑的大小分為:

    a)大粒子—粒徑在5μm以上

    b)粒子—料徑在0.1μm-5μm之間

    c)超微粒子—粒徑小于0.1μm。




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