乙硅烷混合气的溶解混合系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种乙硅烷混合气的溶解混合系统及控制方法，涉及气体混合制备技术领域，包含七大模块，储存模块以蜂窝状储气罐矩阵实现精准控压，罐壁采用纳米复合结构防腐；预混模块用双螺旋微通道与脉冲注入形成混沌流场；反应模块结合超临界与电磁共振加速反应；监测模块融合多光谱检测；控制系统基于深度强化学习，此外，还设有梯度冷凝‑膜蒸馏分离、仿生安全联锁等模块，各模块协同实现高效混合与生产。本发明专利技术实现乙硅烷混合气高精度制备，精准控压储料，分子级高效混合反应，多光谱精准监测，智能调控保障稳定，安全联锁与智能维护强，能减少故障，提升产品质量与生产效率，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体混合制备，尤其涉及乙硅烷混合气的溶解混合系统及控制方法。

技术介绍

1、乙硅烷混合气在半导体制造、太阳能电池生产、特种材料涂层等领域应用广泛，其制备质量直接影响下游产品性能。目前，乙硅烷混合气的溶解混合技术面临诸多挑战。传统的原料气体储存方式采用单一储气罐或简单储气罐组，难以精准控制不同气体的储存压力与温度，气体在储存过程中易因压力波动、温度变化导致成分比例偏移，影响后续混合精度。同时，储气罐材料在长期接触乙硅烷等腐蚀性气体后，容易出现腐蚀、氢脆等问题，存在安全隐患，且频繁更换储气罐增加了生产成本。

2、在混合工艺环节，现有设备多采用静态混合器或简单搅拌装置，无法实现乙硅烷与其他气体在分子层面的充分混合。由于乙硅烷化学性质活泼，常规混合方式易导致混合不均匀，局部浓度过高可能引发副反应，降低混合气品质；而混合效率低下则延长了生产周期，难以满足大规模工业化生产需求。此外，传统反应釜缺乏有效的反应强化手段，反应速率慢，能耗高，无法充分发挥乙硅烷的反应活性。

3、在监测与控制方面，传统系统依赖单一类型传感器进行数据采集，信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，还包括纳米气泡强化传质模块：在超临界电磁共振反应模块入口前设置纳米气泡发生器，通过剪切并配合文丘里管实现0.5-2MPa压力骤降，产生平均粒径50-200nm的纳米气泡，气泡生成速率依据公式调控，N为气泡生成速率，Q为气体流量，为压力降，Kv为体积传质系数。

3.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，还包括自修复智能维护模块：设备关键部件涂覆自修复纳米涂层，涂层由含修复剂的微胶囊与聚合物基体组成，当涂层出现损伤时，微...

【技术特征摘要】

1.一种乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，还包括纳米气泡强化传质模块：在超临界电磁共振反应模块入口前设置纳米气泡发生器，通过剪切并配合文丘里管实现0.5-2mpa压力骤降，产生平均粒径50-200nm的纳米气泡，气泡生成速率依据公式调控，n为气泡生成速率，q为气体流量，为压力降，kv为体积传质系数。

3.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，还包括自修复智能维护模块：设备关键部件涂覆自修复纳米涂层，涂层由含修复剂的微胶囊与聚合物基体组成，当涂层出现损伤时，微胶囊破裂释放修复剂，通过公式修复，t为修复时间，l为扩散距离，d为修复剂扩散系数，c0、c分别为修复剂初始浓度与当前浓度，模块还配备微型3d打印装置，对磨损的机械部件进行原位修复。

4.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，所述动态梯度分压原料储存模块的压力平衡管道内设置磁流变液阻尼器，通过公式调节管道内气体流量，为剪切应力，k为磁流变液常数，h为磁场强度。

5.根据权利要求1所述的乙硅烷混合气的溶解混合系统，其特征在于，所述混沌流场分子预混模块的微通道出口设置声波驻波场，通过公式产生驻波，f为声波频率，n为谐波次数，c为声速，l为...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宜忠，
申请(专利权)人：合肥先微半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：