公开了一种用于抑制在含一氧化碳的气缸中形成羰基化合物的方法，其中该气缸与阀门组件流体连通，其中该阀门组件通过螺纹组件连接到该气缸中的螺纹开口，该方法包括用氢化非晶硅化合物涂覆该阀门组件的内部部件和外部部件，该内部部件和外部部件选自由入口端口、出口端口、隔膜和下主轴构成的组。本发明专利技术还公开了一种包括经涂覆的内部部件和外部部件的阀门组件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气缸阀以及用于抑制污染物在气缸和气缸阀中形成的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月22日提交的美国临时申请序列号62/688,588的优先权。
技术介绍
一氧化碳具有多种工业用途。一氧化碳的一个难点在于它可在与特定金属接触时形成羰基金属。例如，铬、钼、铁、镍和钴均可与一氧化碳反应并形成它们各自的羰基化合物。该问题会在高压缸中加剧。当在环境温度和约200巴左右的高压下暴露于钢和不锈钢时，铁和(具体地)镍两者将形成低水平的羰基。虽然一氧化碳可以高压和高纯度储存在铝缸中，但是某些阀机构可含有铁和镍，该铁和镍可被引入气缸中，从而与其中存在的一氧化碳反应。一种建议性的解决方案是用黄铜制造阀，从而消除可与一氧化碳反应的铁和镍。然而，鉴于材料的柔软性和变形的可能性(其可导致阀和其安装到其中的气缸之间的不足以气密的连接)，黄铜的阀可能难以使用。铜合金在半导体应用中通常是不可接受的。在许多情况下，气体的消耗将黄铜或其他铜合金从构造的潜在材料中排除。另外，无论阀是由黄铜还是不锈钢制成，阀的内部均由铁和镍合金制成。本专利技术是一种用于抑制羰基在一氧化碳气缸中形成的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于抑制在含一氧化碳的封闭气缸中形成羰基化合物的方法，其中该气缸与阀门组件流体连通，其中该阀门组件通过螺纹组件连接到该气缸中的螺纹开口，该方法包括用氢化非晶硅涂覆该阀门组件的内部部件和外部部件，该内部部件和外部部件选自由入口端口、出口端口和下主轴构成的组。在另选的实施方案中，本专利技术提供了一种用于抑制在阀门组件中形成羰基化合物的方法，其中该阀门组件与一氧化碳接触，该方法包括用氢化非晶硅涂覆该阀门组件的内部部件和外部部件，该内部部件和外部部件选自由入口端口、出口端口和下主轴构成的组。出于本专利技术的目的，该阀门组件的内部部件和外部部件(即入口端口、出口端口、隔膜和下主轴)涂覆有氢化非晶硅以提供惰性屏障。可用官能团对氢化非晶硅化合物进行进一步增强，从而为不同的气体类型提供不同的抗腐蚀特性。官能化型式可以是以商标Dursan购自SilcoTek。非官能化硅化合物可以商标Silcolloy购自SilcoTek。出于本专利技术的目的，经由化学气相沉积工艺将具有或不具有官能团的氢化非晶硅涂覆在待保护的阀门组件的表面上。通常，在将螺纹组件插入到气缸中的螺纹开口中之前，用氢化非晶硅化合物涂覆阀门组件的内部部件和外部部件。在本专利技术的另一个实施方案中，阀门组件的内部部件和外部部件还包括隔膜，其中该隔膜可涂覆有氢化非晶硅化合物。在本专利技术的另一个实施方案中，公开了一种阀门组件，该阀门组件包括：阀体，该阀体具有穿过其中的流体通道，该流体通道具有入口端口和出口端口；阀室，该阀室与阀体中的入口端口和出口端口流体连通；第一阀，该第一阀用于打开和关闭该流体通道以控制通过该流体通道的气体流动；与该流体通道流体连通的螺纹组件；与该出口端口连通的螺纹组件，其中该阀包括螺杆形式的阀构件，该螺杆与阀座接触，在阀关闭位置中该杆接合到该阀座上，其中当该杆未接合该阀座时，该阀允许所述气体从该入口端口穿过该流体通道到达该出口端口，其中该阀座、该入口端口和该出口端口涂覆有惰性屏障。所形成的羰基化合物通常是通过与金属和一氧化碳直接接触而形成的那些羰基化合物。出于本专利技术的目的，这些是羰基镍、羰基铁和羰基钴，诸如Fe(CO)5、Ni(CO)4。其他羰基化物可包括Cr(CO)6、W(CO)6和MO(CO)6。阀将通常由不锈钢制成。阀还可包含高镍耐腐蚀合金，诸如可以商品名HasetelloyandMonel获得的那些。在一些情况下，存在纯镍部件。经润湿的部件(即接触一氧化碳的那些部件)是将被惰性屏障涂覆的部件，使得当一氧化碳位于气缸内时不与任何钢或不锈钢接触。典型的气缸可具有也可与存在于气缸中的一氧化碳反应的镍、镍衬里、钢或不锈钢。使用铝作为气缸的构造材料可用来减少一氧化碳与气缸本身的反应；然而，当气缸阀关闭时，不锈钢阀或钢阀的使用仍将为一氧化碳提供反应性材料源。易受腐蚀的内部部件涂覆有惰性屏障，该惰性屏障为氢化非晶硅通常，将通过化学气相沉积来涂覆氢化非晶硅。在可供选择的实施方案中，惰性屏障可为惰性硅涂层，该惰性硅涂层在其膜中也包含碳和/或氧。化学气相沉积工艺通常在相对较低的温度进行，并且可具有或不具有等离子体以生成所形成的氢化非晶硅涂层。可采用其他涂布技术，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、热转化和电镀。在其他实施方案中，其他氢化非晶硅涂层可包含不同的官能团。基础硅表面可由官能团改性，以防止在本来可存在于气缸中的高纯度气体产物中形成杂质。典型的官能团选自由以下项构成的组，该组包括-SiH3、-H、-OH、-CH3和-F。使用惰性屏障的优点可被进一步扩展到用于高纯度一氧化碳气体的全递送系统，特别是用于半导体制造系统中。该全递送系统可包括气缸、气缸阀、压力调节器、质量流量控制器和递送加压不锈钢管路。基于上文所述的化学性质，这些单独的单元操作均易受到羰基形成的影响，从而可用阻挡涂层进行处理以抑制独特组分的腐蚀。通过化学气相沉积工艺用氢化非晶硅涂覆内部部件。在阀门组件连接到气缸之前，用氢化非晶硅涂覆内部部件。入口端口、出口端口、隔膜和下主轴由选自铁和镍构成的组中的材料制成。氢化非晶硅化合物还包含附加的官能团，其中该附加的官能团选自由氧和碳构成的组。气缸由选自由以下项构成的组的材料制成，该组包括：铝、镍、镍衬里、钢和不锈钢。附图说明图1为可通过本专利技术的方法处理的阀门组件的示意图。图2为阀剖面的示意图，示出了暴露于一氧化碳的阀的通路，以及施加了惰性屏障的阴影区域。具体实施方式阀门组件包括：阀体，所述阀体具有穿过其中的流体通道，所述流体通道具有入口端口和出口端口；阀室，所述阀室与所述阀体中的所述入口端口和所述出口端口流体连通，第一阀，所述第一阀用于打开和关闭所述流体通道以控制通过所述流体通道的气体流动；与所述流体通道流体连通的螺纹组件；与所述出口端口连通的螺纹组件，其中所述阀包括阀构件，所述阀构件具有下主轴、中主轴和螺杆形式的上主轴，所述螺杆与阀座和隔膜接触，在阀关闭位置中所述螺杆接合到所述阀座和所述隔膜上，其中当所述螺杆未接合所述阀座时，所述阀允许所述气体从所述入口端口穿过所述流体通道到达所述出口端口。在图1中，示出了典型的阀门组件10。主体1是凹陷的，以允许适当的气体进入并穿过凹陷开口或入口端口20，并且从凹陷开口或出口端口25穿出。下主轴3与座盘保持器或阀座4和座盘2接触。隔膜5和5.1位于座盘保持器4与衬套7之间，以在阀门组件10应该关闭时协助阻挡气体通过。入口端口20可通常被构造为装配并配合到气缸的顶部凹陷部中，使得当阀门组件10处于关闭位置时，来自未示出的气缸的气体流动至少传递到入口端口。下主轴3与中主轴6接触。O形环13周向地位于中主轴6中的凹槽中，以抑制围绕中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于抑制在含一氧化碳的封闭气缸中形成羰基化合物的方法，其中所述气缸与阀门组件流体连通，其中所述阀门组件通过螺纹组件连接到所述气缸中的螺纹开口，所述方法包括用氢化非晶硅化合物涂覆所述阀门组件的内部部件和外部部件，所述内部部件和所述外部部件选自由入口端口、出口端口和下主轴构成的组。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180622 US 62/6885881.一种用于抑制在含一氧化碳的封闭气缸中形成羰基化合物的方法，其中所述气缸与阀门组件流体连通，其中所述阀门组件通过螺纹组件连接到所述气缸中的螺纹开口，所述方法包括用氢化非晶硅化合物涂覆所述阀门组件的内部部件和外部部件，所述内部部件和所述外部部件选自由入口端口、出口端口和下主轴构成的组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过化学气相沉积工艺用所述氢化非晶硅涂覆所述内部部件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述阀门组件连接到所述气缸之前，用所述氢化非晶硅涂覆所述内部部件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述入口端口、所述出口端口和所述下主轴由选自由铁和镍构成的组中的材料制成。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述内部部件和所述外部部件还包括隔膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢化非晶硅化合物还包含附加的官能团。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述附加的官能团选自由氧和碳构成的组。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述气缸由选自由以下项构成的组的材料制成：铝、镍、镍衬里、钢和不锈钢。
9.一种用于抑制在阀门组件中形成羰基化合物的方法，其中所述阀门组件与一氧化碳接触，所述方法包括用氢化非晶硅化合物涂覆所述阀门组件的内部部件和外部部件，所述内部部件和所述外部部件选自由入口端口、出口端口和下主轴构成的组。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过化学气相沉积工艺用所述氢化非晶硅涂覆所述内部部件。
11.根据权利要求9所述的方法，其中在将所述阀门组件连接到所述气缸之前，用所述氢化非晶硅涂覆所述内部部件。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述入口端口、所述出口端口和所述下主轴由选自由铁和镍构成的组中的材料制成。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述内部部件和所述外部部件还包括隔膜。
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·米尔纳，P·米顿奥德特，C·马，
申请(专利权)人：林德有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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