CN111618667A - 充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法及所用抛光粉 - Google Patents

充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法及所用抛光粉 Download PDF

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Abstract

充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法，包括下列顺次步骤：通过真空装置的抽吸头将钢瓶内的残留物抽吸干净，通过喷砂装置的喷砂头向钢瓶内壁喷射钢球，通过使钢瓶内的抛光物料进行转动对钢瓶内壁进行抛光，用去离子水冲洗钢瓶内壁，用干燥的空气吹扫钢瓶内壁，将一瓶口阀安装在钢瓶瓶口上，对钢瓶内腔抽真空。采用该处理方法处理后的充装高纯卤素混配气钢瓶的内壁的粗糙度Ra小于0.4微米，取得了意想不到的技术效果。本发明还公开了处理充装高纯卤素混配气钢瓶内壁所用的抛光粉。

Description

充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法及所用抛光粉
技术领域
本发明涉及充装气体钢瓶内壁的处理，具体涉及充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法及所用抛光粉。
背景技术
电子级的高纯氟基准分子激光混配气广泛作为半导体芯片的光刻气及医疗眼科准分子激光手术用气，氯化氢基准分子激光混配气主要用于OLED的退火淬火工艺。氟气是最活跃的氧化剂，几乎和所有的物质都进行反应，氯化氢具有强腐蚀性，因此这类卤素混配气对于充装钢瓶有特殊的要求。未经过抛光的钢瓶内壁粗糙，各种杂质如水分被粗糙的钢瓶内壁吸附，与这类卤素混配气中的氟组分或者氯化氢组分进行反应，生成更多的杂质，严重影响这类卤素混配气的纯度，因此用于充装高纯卤素混配气体的钢瓶内壁必须进行处理。
目前尚未发现充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理技术。
发明内容
本发明要提供充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法。
本发明提供的充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法，其特征在于，由下列顺序步骤构成：
步骤1.将一光学检查灯经要充装高纯卤素混配气的钢瓶瓶口，包括新钢瓶和至少使用过一次的钢瓶，伸入钢瓶的内腔，通过钢瓶瓶口肉眼查看钢瓶内壁是否有残渣、微小水滴等残留物，启动一真空装置，通过真空装置的抽吸头将残留物抽吸干净，然后停止真空装置；
步骤2.将经步骤1处理后的钢瓶固定在一喷砂装置的喷砂转筒上，启动喷砂装置，钢瓶与喷砂转筒一起转动，通过喷砂装置的喷砂头向钢瓶内壁连续喷射直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球，持续13分钟至18分钟，去除钢瓶内壁的锈蚀，然后停止喷砂装置，从喷砂转筒上卸下钢瓶，将直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球和锈渣从钢瓶内倒出；
步骤3.将抛光物料装入经步骤2处理后的钢瓶内，抛光物料的体积为钢瓶容积的75％至85％，对钢瓶瓶口进行密封，将密封后的钢瓶固定在一抛光装置的抛光转筒上，启动抛光装置，钢瓶与抛光转筒一起首先按第一转向转动4小时，然后按第二转向转动4小时，最后按第一转向转动4小时，抛光转筒和钢瓶的转速为20转/分钟至30转/分钟，通过抛光物料去除钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺，打磨钢瓶内壁，使其达到光洁度的要求，通过抛光物料脱除钢瓶内壁上的油脂，然后停止抛光装置，从抛光转筒上卸下钢瓶，将抛光物料及金属锈蚀物和金属毛刺粉末和油污从钢瓶内倒出；
抛光物料组成如下：
(1)抛光剂
抛光剂由下列材料构成：
①氢氧化钠：20(质量)％至30(质量)％；
②氢氧化钾：10(质量)％至20(质量)％；
③壬基酚聚氧乙烯醚：0.1(质量)％至0.8(质量)％；
④作溶剂用去离子水：50(质量)％至65(质量)％；
(2)抛光粉
抛光粉由下列材料构成：
①碳酸钠：50(质量)％至60(质量)％；
②偏硅酸钠：10(质量)％至20(质量)％；
③氢氧化钠：5(质量)％至15(质量)％；
④亚硝酸钠：5(质量)％至10(质量)％；
⑤烷基聚醚醇：3(质量)％至5(质量)％；
(3)不锈钢珠：直径为4.0毫米至直径为4.5毫米；
(4)溶解抛光粉用去离子水：电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为常温；
抛光物料用量如下：
(1)抛光剂：2质量份至6.07质量份；
(2)抛光粉：1质量份至2.86质量份；
(3)不锈钢珠：283.21质量份至1023.43质量份；
(4)溶解抛光粉用去离子水：35.71质量份至250质量份；
步骤4.用冲洗用去离子水冲洗经步骤3处理后的钢瓶内壁，冲洗时间为140秒至160秒，冲洗流量为0.45kg/秒至0.55kg/秒，冲洗用去离子水的电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为80℃至100℃；
步骤5.用干燥的空气吹扫经步骤4处理后的钢瓶内壁，吹扫时间为190秒至210秒；
步骤6.将一瓶口阀安装在经步骤5处理后的钢瓶瓶口上；
步骤7.将上述的真空装置的抽吸管与钢瓶瓶口阀连接，启动真空装置，当钢瓶内腔的真空度为10毫托以下时，减少了钢瓶内腔中的空气，停止真空装置，关闭钢瓶瓶口阀。
采用本发明的充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法处理后的充装高纯卤素混配气钢瓶的内壁的粗糙度Ra小于0.4微米，而处理前的充装高纯卤素混配气钢瓶的内壁的粗糙度Ra为2.5微米至3.5微米，显然，本发明的技术方案取得了意想不到的技术效果。
本发明还提供实施充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法所用的抛光粉。
本发明的实施充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法所用的抛光粉，其特征在于，由下列材料构成：
①碳酸钠：50(质量)％至60(质量)％；
②偏硅酸钠：10(质量)％至20(质量)％；
③氢氧化钠：5(质量)％至15(质量)％；
④亚硝酸钠：5(质量)％至10(质量)％；
⑤烷基聚醚醇：3(质量)％至5(质量)％。
本发明的实施充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法所用的抛光粉，能够与钢瓶内壁上的金属锈蚀物、金属毛刺和油脂污垢进行化学反应，去除钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺，脱除钢瓶内壁上的油脂污垢。
具体实施方式
本发明充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法如下：
步骤1.将一光学检查灯经要充装高纯卤素混配气的钢瓶瓶口，包括新钢瓶和至少使用过一次的钢瓶，伸入钢瓶的内腔，通过钢瓶瓶口肉眼查看钢瓶内壁是否有残渣、微小水滴等残留物，启动一真空装置，通过真空装置的抽吸头将残留物抽吸干净，然后停止真空装置；
步骤2.将经步骤1处理后的钢瓶固定在一喷砂装置的喷砂转筒上，启动喷砂装置，钢瓶与喷砂转筒一起转动，通过喷砂装置的喷砂头向钢瓶内壁连续喷射直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球，持续13分钟至18分钟，去除钢瓶内壁的锈蚀，然后停止喷砂装置，从喷砂转筒上卸下钢瓶，将直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球和锈渣从钢瓶内倒出；
步骤3.将抛光物料装入经步骤2处理后的钢瓶内，抛光物料的体积为钢瓶容积的75％至85％，对钢瓶瓶口进行密封，将密封后的钢瓶固定在一抛光装置的抛光转筒上，启动抛光装置，钢瓶与抛光转筒一起首先按第一转向转动4小时，然后按第二转向转动4小时，最后按第一转向转动4小时，抛光转筒和钢瓶的转速为20转/分钟至30转/分钟，通过抛光物料去除钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺，打磨钢瓶内壁，使其达到光洁度的要求，通过抛光物料脱除钢瓶内壁上的油脂，然后停止抛光装置，从抛光转筒上卸下钢瓶，将抛光物料及金属锈蚀物和金属毛刺粉末和油污从钢瓶内倒出；
抛光物料组成如下：
(1)抛光剂
抛光剂由下列材料构成：
Figure BSA0000211695570000031
抛光剂在与钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺进行化学反应，去除金属锈蚀物和金属毛刺时不会对金属表面造成咬蚀，不会有氢气产生，所以不会产生氢淬，对钢瓶内壁结构没有影响。
抛光剂的实施例：
抛光剂1：0.85千克
①氢氧化钠：0.17千克，②氢氧化钾：0.17千克，③壬基酚聚氧乙烯醚：0.0068千克，④作溶剂用去离子水：0.5032千克。
抛光剂2：0.72千克
①氢氧化钠：0.216千克，②氢氧化钾：0.072千克，③壬基酚聚氧乙烯醚：0.00072千克，④作溶剂用去离子水：0.43128千克。
抛光剂3：0.58千克
①氢氧化钠：0.1131千克，②氢氧化钾：0.087千克，③壬基酚聚氧乙烯醚：0.0029千克，④作溶剂用去离子水：0.377千克。
抛光剂4：0.43千克
①氢氧化钠：0.129千克，②氢氧化钾：0.08342千克，③壬基酚聚氧乙烯醚：0.00258千克，④作溶剂用去离子水：0.215千克。
抛光剂5：0.29千克
①氢氧化钠：0.0725千克，②氢氧化钾：0.05684千克，③壬基酚聚氧乙烯醚：0.00116千克，④作溶剂用去离子水：0.1595千克。
(2)抛光粉
抛光粉由下列材料构成：
Figure BSA0000211695570000032
去除钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺，脱除钢瓶内壁上的油脂污垢。
抛光粉的实施例：
抛光粉1：0.40千克
①碳酸钠：0.2千克，②偏硅酸钠：0.08千克，③氢氧化钠：0.06千克，④亚硝酸钠：0.04千克，⑤烷基聚醚醇：0.02千克。
抛光粉2：0.34千克
①碳酸钠：0.204千克，②偏硅酸钠：0.068千克，③氢氧化钠：0.034千克，④亚硝酸钠：0.0238千克，⑤烷基聚醚醇：0.0102千克。
抛光粉3：0.29千克
①碳酸钠：0.1479千克，②偏硅酸钠：0.058千克，③氢氧化钠：0.0406千克，④亚硝酸钠：0.029千克，⑤烷基聚醚醇：0.0145千克。
抛光粉4：0.23千克
①碳酸钠：0.138千克，②偏硅酸钠：0.023千克，③氢氧化钠：0.0345千克，④亚硝酸钠：0.023千克，⑤烷基聚醚醇：0.0115千克。
抛光粉5：0.14千克
①碳酸钠：0.084千克，②偏硅酸钠：0.028千克，③氢氧化钠：0.007千克，④亚硝酸钠：0.014千克，⑤烷基聚醚醇：0.007千克。
(3)直径为4.0毫米至直径为4.5毫米不锈钢珠
在抛光转筒转动过程中，利用重力和离心力打磨钢瓶内壁，使其达到要求的光洁度；
(4)溶解抛光粉用去离子水
电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为常温；
抛光物料用量如下：
(1)抛光剂：2质量份至6.07质量份；
(2)抛光粉：1质量份至2.86质量份；
(3)不锈钢珠：283.21质量份至1023.43质量份；
(4)溶解抛光粉用去离子水：35.71质量份至250质量份；
抛光物料实施例：
1.对容积为50立升钢瓶进行处理所用抛光物料：
(1)抛光剂：0.85千克，(2)抛光粉：0.40千克，(3)直径4.5毫米不锈钢珠：153.28千克，(4)溶解抛光粉用去离子水：35千克。
2.对容积为49立升钢瓶进行处理所用材料：
(1)抛光剂：0.72千克，(2)抛光粉：0.34千克，(3)直径4.4毫米不锈钢珠：127.36千克，(4)溶解抛光粉用去离子水：34千克。
3.对容积为44立升钢瓶进行处理所用材料：
(1)抛光剂：0.58千克，(2)抛光粉：0.29千克，(3)直径4.3毫米不锈钢珠：111.02千克，(4)溶解抛光粉用去离子水：30千克。
4.对容积为20立升钢瓶进行处理所用材料：
(1)抛光剂：0.43千克，(2)抛光粉：0.23千克，(3)直径4.2h毫米不锈钢珠：55.51千克，(4)溶解抛光粉用去离子水：13千克。
5.对容积为10立升钢瓶进行处理所用材料：
(1)抛光剂：0.29千克，(2)抛光粉：0.14千克，(3)直径4.0毫米不锈钢珠：39.65千克，(4)溶解抛光粉用去离子水：5千克。
步骤4.用冲洗用去离子水冲洗经步骤3处理后的钢瓶内壁，冲洗时间为140秒至160秒，冲洗流量为0.45kg/秒至0.55kg/秒，冲洗用去离子水的电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为80℃至100℃；
步骤5.用干燥的空气吹扫经步骤4处理后的钢瓶内壁，吹扫时间为190秒至210秒；
步骤6.将一瓶口阀安装在经步骤5处理后的钢瓶瓶口上；
步骤7.将上述的真空装置的抽吸管与钢瓶瓶口阀连接，启动真空装置，当钢瓶内腔的真空度为10毫托以下时，减少了钢瓶内腔中的空气，停止真空装置，关闭钢瓶瓶口阀。

Claims (2)

1.充装高纯卤素混配气钢瓶内壁的处理方法，其特征在于，由下列顺序步骤构成：
步骤1.将一光学检查灯经要充装高纯卤素混配气的钢瓶瓶口，包括新钢瓶和至少使用过一次的钢瓶，伸入钢瓶的内腔，通过钢瓶瓶口肉眼查看钢瓶内壁是否有残渣、微小水滴等残留物，启动一真空装置，通过真空装置的抽吸头将残留物抽吸干净，然后停止真空装置；
步骤2.将经步骤1处理后的钢瓶固定在一喷砂装置的喷砂转筒上，启动喷砂装置，钢瓶与喷砂转筒一起转动，通过喷砂装置的喷砂头向钢瓶内壁连续喷射直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球，持续13分钟至18分钟，去除钢瓶内壁的锈蚀，然后停止喷砂装置，从喷砂转筒上卸下钢瓶，将直径为0.8毫米至直径为1.2毫米的钢球和锈渣从钢瓶内倒出；
步骤3.将抛光物料装入经步骤2处理后的钢瓶内，抛光物料的体积为钢瓶容积的75％至85％，对钢瓶瓶口进行密封，将密封后的钢瓶固定在一抛光装置的抛光转筒上，启动抛光装置，钢瓶与抛光转筒一起首先按第一转向转动4小时，然后按第二转向转动4小时，最后按第一转向转动4小时，抛光转筒和钢瓶的转速为20转/分钟至30转/分钟，通过抛光物料去除钢瓶内壁上的金属锈蚀物和金属毛刺，打磨钢瓶内壁，使其达到光洁度的要求，通过抛光物料脱除钢瓶内壁上的油脂，然后停止抛光装置，从抛光转筒上卸下钢瓶，将抛光物料及金属锈蚀物和金属毛刺粉末和油污从钢瓶内倒出；
抛光物料组成如下：
(1)抛光剂
抛光剂由下列材料构成：
①氢氧化钠：20(质量)％至30(质量)％；
②氢氧化钾：10(质量)％至20(质量)％；
③壬基酚聚氧乙烯醚：0.1(质量)％至0.8(质量)％；
④作溶剂用去离子水：50(质量)％至65(质量)％；
(2)抛光粉
抛光粉由下列材料构成：
①碳酸钠：50(质量)％至60(质量)％；
②偏硅酸钠：10(质量)％至20(质量)％；
③氢氧化钠：5(质量)％至15(质量)％；
④亚硝酸钠：5(质量)％至10(质量)％；
⑤烷基聚醚醇：3(质量)％至5(质量)％；
(3)不锈钢珠：直径为4.0毫米至直径为4.5毫米；
(4)溶解抛光粉用去离子水：电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为常温；
抛光物料用量如下：
(1)抛光剂：2质量份至6.07质量份；
(2)抛光粉：1质量份至2.86质量份；
(3)不锈钢珠：283.21质量份至1023.43质量份；
(4)溶解抛光粉用去离子水：35.71质量份至250质量份；
步骤4.用冲洗用去离子水冲洗经步骤3处理后的钢瓶内壁，冲洗时间为140秒至160秒，冲洗流量为0.45kg/秒至0.55kg/秒，冲洗用去离子水的电阻为1兆欧至1.5兆欧，PH值为5.5至6.5，温度为80℃至100℃；
步骤5.用干燥的空气吹扫经步骤4处理后的钢瓶内壁，吹扫时间为190秒至210秒；
步骤6.将一瓶口阀安装在经步骤5处理后的钢瓶瓶口上；
步骤7.将上述的真空装置的抽吸管与钢瓶瓶口阀连接，启动真空装置，当钢瓶内腔的真空度为10毫托以下时，减少了钢瓶内腔中的空气，停止真空装置，关闭钢瓶瓶口阀。
2.处理充装高纯卤素混配气钢瓶内壁所用的抛光粉，其特征在于，由下列材料构成：
①碳酸钠：50(质量)％至60(质量)％；
②偏硅酸钠：10(质量)％至20(质量)％；
③氢氧化钠：5(质量)％至15(质量)％；
④亚硝酸钠：5(质量)％至10(质量)％；
⑤烷基聚醚醇：3(质量)％至5(质量)％。
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