本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種氣體純化器。該純化器的核心是將金屬鋁(固體)溶解在金屬鎵(液體)中，形成一種液體合金材料，該合金材料放在一個不銹鋼容器中。不銹鋼容器上含有氣體入口和氣體出口，氣體入口插入液體合金中，氣體出口在液體合金上面。當(dāng)氣體通過液體合金中，氣體中的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳等含有氧元素的氣體都被液體合金吸收。在通過該純化器后氣體中，氧含量通常在ppb(十億分之一)量級。在氣體入口上含有一個防液體合金逆流裝置，防止液體合金逆流從氣體入口反向噴出。該純化器可以純化氫氣、氮?dú)?、惰性氣體(氦、氖、氬、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣等)，適合半導(dǎo)體工業(yè)中氣體使用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種氣體純化器。該純化器的核心是將金屬鋁(固體)溶解在金屬鎵(液體)中，形成一種液體合金材料，該合金材料放在一個不銹鋼容器中。不銹鋼容器上含有氣體入口和氣體出口，氣體入口插入液體合金中，氣體出口在液體合金上面。當(dāng)氣體通過液體合金中，氣體中的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳等含有氧元素的氣體都被液體合金吸收。在通過該純化器后氣體中，氧含量通常在ppb(十億分之一)量級。在氣體入口上含有一個防液體合金逆流裝置，防止液體合金逆流從氣體入口反向噴出。該純化器可以純化氫氣、氮?dú)?、惰性氣體(氦、氖、氬、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣等)，適合半導(dǎo)體工業(yè)中氣體使用?！緦＠f明】一種氣體純化器
本專利技術(shù)涉及一種氣體純化器，特別是純化氫氣、氮?dú)?、惰性氣體、還原性氣體等中含有氧元素的雜質(zhì)。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體工業(yè)中，經(jīng)常需要?dú)錃?、氮?dú)狻⒍栊詺怏w(氦、氖、氬、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣、硅化氫等)，并且需要這些氣體具有“超高純度”，尤其是需要具極有低級含量的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳等雜質(zhì)。市場上的氣體純化器，通常是用鋁、鎂、鋯等“活潑金屬”擔(dān)當(dāng)吸氣劑。當(dāng)氫氣、氮?dú)?、惰性氣體(氦、氖、氬、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣、硅化氫等)通過這些活潑金屬時，其中的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳被這些金屬吸收，氣體得到純化。然而這些活潑金屬都是固體，當(dāng)固體的表面吸收含氧元素后，變成金屬氧化物，在金屬表面結(jié)成一層“殼”，這一層“殼”阻礙了固體內(nèi)部的金屬進(jìn)一步吸收。金屬招為固體。金屬鎵的熔點(diǎn)為30°C,通常為液體。由于招和鎵都屬于IIIA族元素，兩者相溶性較好。在300°C時，鋁在鎵中的溶解度達(dá)到5%以上。提高溫度，鋁在鎵中的溶解度還會增加。當(dāng)需要純化的氣體通過鎵鋁合金時，氣體中含氧雜質(zhì)被鋁(一種活潑金屬)吸收，生成鋁的氧化物浮在鎵鋁合金表面，不會象固體材料那樣在表面結(jié)成一層“殼”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
一種氣體純化器，該純化器包含一種液體合金材料一由金屬鋁(固體)溶解在金屬鎵(液體)中形成鎵鋁合金材料(I)，該材料放在一個不銹鋼容器(2)中。不銹鋼容器(2)上含有氣體入口(3)和氣體出口(4)，氣體入口(3)插入液體合金(I)中，氣體出口(4)在液體合金(I)上面。當(dāng)氣體通過液體合金(I)中，氣體中的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳等含氧元素的雜質(zhì)氣體都被金屬鋁吸收，生成鋁的氧化物浮在鎵鋁合金表面。在氣體入口(3)上含有一個防液體合金逆流裝置(5)，防止液體合金(I)逆流從氣體入口(3)反向噴出。該純化器可以純化氫氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w(氦、氖、氬、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣、硅化氫等)。鎵鋁合金(I)放置在不銹鋼容器(2)內(nèi)。不銹鋼容器(2)的外殼通常用加熱器加熱恒溫。恒溫溫度在500°C以下。給鎵鋁合金(I)加熱，一是可以增加鋁在鎵中的溶解度，二是增加金屬鋁的化學(xué)活性，提高鋁吸收氧雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度。通常情況下，會向鎵鋁合金放入過多的固體金屬鋁塊(7)。當(dāng)鎵鋁合金⑴中的液體鋁由于吸收氧雜質(zhì)而消耗時，固體鋁塊(7)就會進(jìn)一步溶解在鎵中形成液體鋁，以維持鎵鋁合金(I)中鋁的含量穩(wěn)定，直到所有固體鋁塊消耗完為止?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1是鎵鋁合金(液體合金)。2是不銹鋼容器。3是氣體入口。4是氣體出口。5是防液體合金逆流裝置。當(dāng)氣體反流時所有液體流向該裝置內(nèi)，不會從氣體入口噴出。6是加熱器(含恒溫控制器)。7是鋁塊?！揪唧w實(shí)施方式】圖1是本專利技術(shù)的【具體實(shí)施方式】示意圖。純化器包含一種液體合金材料——由金屬鋁(固體)溶解在金屬鎵(液體)中形成鎵鋁合金材料(I)，該材料放在一個不銹鋼容器(2)中。不銹鋼容器(2)上含有氣體入口(3)和氣體出口(4)，氣體入口(3)插入液體合金(I)中，氣體出口(4)在液體合金(I)上面。當(dāng)氣體通過液體合金(I)中，氣體中的氧氣、水、二氧化碳、一氧化碳等含氧元素的雜質(zhì)氣體都被金屬鋁吸收，生成鋁的氧化物浮在鎵鋁合金的表面。在氣體入口(3)上含有一個防液體合金逆流裝置(5)，防止液體合金(I)逆流從氣體入口⑶反向噴出。該純化器可以純化氫氣、氮?dú)?、惰性氣體(氦、氖、気、氪、氙)、還原性氣體(砷化氫、磷化氫、氨氣、娃化氫等)。不銹鋼容器(2)的外殼用加熱器(6)加熱恒溫至350°C。給鎵鋁合金加熱，一是可以增加鋁在鎵中的溶解度，二是增加金屬鋁的化學(xué)活性，提高鋁吸收氧雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度。另外，在鎵鋁合金放入過多的固體鋁塊(7)。當(dāng)鎵鋁合金中的液體鋁由于吸收氧雜質(zhì)而消耗時，固體鋁塊(7)就會進(jìn)一步溶解在鎵中形成液體鋁，以維持鎵鋁合金中鋁的含量穩(wěn)定，直到所有固體鋁消耗完為止?！緳?quán)利要求】1.一種氣體純化器，其特征在于:該氣體純化器包含一種液體合金材料(1)，該液體合金材料(I)放在一個不銹鋼容器(2)中；不銹鋼容器(2)上有氣體入口(3)和氣體出口(4)，氣體入口(3)插入液體合金(2)中，氣體出口(4)在液體合金(I)上面；當(dāng)氣體通過液體合金(I)時，氣體中的含氧元素的雜質(zhì)氣體都被該液體合金(I)吸收；在氣體入口(3)上有一個防液體合金逆流裝置(5),防止液體合金(I)逆流而從氣體入口(3)噴出。2.如權(quán)利要求書I所述的氣體純化器，所述的不銹鋼容器(2)的外殼用加熱器6加熱恒溫，恒溫溫度在500°C以下。3.如權(quán)利要求1所述的氣體純化器，其中的液體合金材料由金屬鋁固體溶解在金屬鎵液體中形成。4.如權(quán)利要求書I所述的氣體純化器，該純化器用于純化氫氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w、還原性氣體；其中，所述的惰性氣體包括:氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣；所述的還原性氣體包括:砷化氫、磷化氫、氨氣、硅化氫。【文檔編號】B01D53/18GK103816770SQ201210465860【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日 【專利技術(shù)者】劉祥林 申請人:劉祥林本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氣體純化器，其特征在于：該氣體純化器包含一種液體合金材料(1)，該液體合金材料(1)放在一個不銹鋼容器(2)中；不銹鋼容器(2)上有氣體入口(3)和氣體出口(4)，氣體入口(3)插入液體合金(2)中，氣體出口(4)在液體合金(1)上面；當(dāng)氣體通過液體合金(1)時，氣體中的含氧元素的雜質(zhì)氣體都被該液體合金(1)吸收；在氣體入口(3)上有一個防液體合金逆流裝置(5)，防止液體合金(1)逆流而從氣體入口(3)噴出。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉祥林，
申請(專利權(quán))人：劉祥林，
類型：發(fā)明
國別省市：
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