99.999%乙烯(5N)、99.99%丙烯(4N)、99.999%甲烷(5N) 的用途及包装规格的详细说明
1. 99.999%高纯乙烯(C₂H₄,5N)
用途:
- 半导体制造:作为化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)的碳源,用于生长碳基薄膜(如纳米碳管、石墨烯)。
- 分析仪器:用于气相色谱(GC)的载气或标准气,确保检测精度(需极低杂质干扰)。
- 光电材料:合成高纯度有机发光材料(OLED、光伏材料)。
- 科研实验:超纯反应条件研究(如催化机理、高分子聚合)。
包装规格:
- 容器材质:内壁电抛光不锈钢钢瓶(SS 316L),阀门为隔膜阀或双阀设计,避免金属离子污染。
- 压力与容量:高压钢瓶(10-15MPa),容积常见47L、50L,部分实验室用小钢瓶(4L-8L)。
- 杂质控制:总杂质(O₂、H₂O、CO₂等)≤10ppm,需惰性气体置换和真空预处理。
- 运输要求:避光、防震,钢瓶需贴“高纯气体”和“易燃气体”标识,符合ISO 14175标准。
2. 99.99%高纯丙烯(C₃H₆,4N)
用途:
- 高端聚合物合成:生产高透明聚丙烯(用于医疗包装、光学器件)、高抗冲共聚物。
- 电子化学品:制备高纯度丙烯酸酯(光刻胶原料)或电子级环氧丙烷(半导体清洗剂)。
- 燃料研究:火箭推进剂组分或超临界流体实验(需精准纯度控制)。
- 催化剂测试:评估新型催化剂在极低杂质条件下的活性与选择性。
包装规格:
- 容器选择:内壁钝化处理的铝合金钢瓶或镀镍钢瓶,阀门采用不锈钢隔膜阀。
- 压力与状态:气态充装,压力12-15MPa,容积以40L为主;液态需低温储罐(-47.7℃以下)。
- 纯度保障:通过分子筛吸附和多级精馏提纯,总烃杂质(丙烷、丁烯等)≤100ppm。
- 特殊标识:钢瓶标签需注明“电子级”或“4N丙烯”,运输时按UN1077危险品分类。
3. 99.999%高纯甲烷(CH₄,5N)
用途:
- 半导体工艺:用于碳化硅(SiC)外延生长、石墨烯合成或等离子体刻蚀的碳源。
- 分析检测:作为气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)的载气或标准气,确保痕量检测无干扰。
- 量子技术:稀释制冷机中作为冷却介质(需超低杂质,避免热噪声)。
- 能源研究:甲烷水合物(可燃冰)的合成与分解实验。
包装规格:
- 容器处理:内壁电抛光+硅烷化处理的钢瓶,阀门配置高密封性CGA350接头。
- 压力与容量:压缩气态储存,压力15-20MPa,常用钢瓶容积8L、40L、47L。
- 杂质要求:H₂O ≤1ppm,O₂ ≤0.5ppm,总硫≤0.1ppm(防止催化剂中毒)。
- 运输规范:需符合DOT-3AA或GB 5099标准,钢瓶填充前需氦检漏。
超高纯度气体通用注意事项
1. 钢瓶预处理:
- 内壁电抛光、钝化或涂层处理,减少气体吸附和杂质释放。
- 充装前需多次抽真空并用高纯氮气置换。
2. 阀门与管路:
- 使用隔膜阀、VCR接头或Swagelok接口,避免金属碎屑污染。
- 管路需全不锈钢并经过氦气检漏。
3. 存储与运输:
- 避免高温(<30℃)和剧烈震动,钢瓶直立固定。
- 专用危险品车辆运输,配备泄漏监测装置。
参数对比表
| 气体 | 纯度等级 | 典型用途 | 包装材质 | 压力/状态 | 关键杂质要求 |
|----------|----------|-------------------------|-------------------|-----------------|-----------------------|
| 乙烯(5N) | 99.999% | 半导体沉积、GC载气 | 电抛光不锈钢 | 10-15MPa(气态)| O₂≤2ppm, H₂O≤1ppm |
| 丙烯(4N) | 99.99% | 高端聚合物、电子化学品 | 钝化铝合金 | 12-15MPa(气态)| 总烃≤100ppm |
| 甲烷(5N) | 99.999% | SiC外延、GC-MS载气 | 硅烷化钢瓶 | 15-20MPa(气态)| H₂O≤1ppm, O₂≤0.5ppm |