六氟化硫(SF6)是一種無色、無味、非易燃且化學性質穩定的氣體,因其出色的電氣絕緣性能和滅弧能力,廣泛應用于高壓電氣設備中。
為了確保SF6的質量和安全性,國家制定了多項國家標準來規范其生產和使用。
本文將重點介紹GB/T 120222014《工業六氟化硫》和GB/T 188672014《電子工業用氣體 六氟化硫》,探討這兩個標準中的主要檢測項目及其重要性。
GB/T 120222014《工業六氟化硫》
GB/T 120222014是針對工業用途的六氟化硫制定的標準,適用于電力行業及其他需要高性能絕緣和滅弧氣體的應用場景。
該標準規定了SF6的技術要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存等方面的內容。
主要技術要求:
1. 純度要求:標準明確規定了SF6的最低純度要求,通常為99.9%以上。高純度是保證其優異絕緣性能的基礎。
2. 雜質含量:SF6中可能存在的雜質包括空氣、水分、酸性物質、礦物油等。這些雜質會顯著影響SF6的性能,因此標準對每種雜質的最大允許含量都有詳細規定。
水分含量應不超過5 ppm(百萬分之一),因為水分會導致電弧產物生成腐蝕性物質,損害設備。
空氣含量不得超過0.03%,以避免降低SF6的絕緣強度。
3. 物理性質:包括密度、比熱容、導熱系數等基本物理參數,這些參數對于設計和運行SF6充氣設備至關重要。
檢測項目:
純度分析:采用氣相色譜法測定SF6的純度,通過對比標準樣品確定其純度水平。
水分測定:常用卡爾費休滴定法或電解法測量SF6中的微量水分。
酸性物質檢測:通過紫外可見分光光度計或其他適合的方法檢測SF6中的酸性雜質。
礦物油檢測:利用紅外光譜法或重量法檢測SF6中可能混入的礦物油成分。
GB/T 188672014《電子工業用氣體 六氟化硫》
GB/T 188672014則側重于電子工業領域使用的SF6氣體,主要用于半導體制造過程中的刻蝕和清洗步驟。與工業用途相比,電子級SF6對純度的要求更高,雜質控制更為嚴格。
主要技術要求:
1. 超高純度:電子級SF6的純度要求通常達到99.999%以上,遠高于工業級產品。
2. 極低雜質含量:由于半導體制造工藝對環境要求極高,任何微量雜質都可能導致產品質量下降甚至失效。因此,標準對水分、氧氣、氮氣等雜質的含量提出了更嚴格的限制。
水分含量需控制在0.1 ppm以下。
氧氣和氮氣總含量不得超過0.5 ppm。
3. 金屬離子和其他污染物:電子級SF6還需嚴格控制金屬離子(如鈉、鉀、鐵等)以及其他有機污染物的存在。
檢測項目:
高精度純度分析:除了常規的氣相色譜法外,還需要結合質譜儀進行更高精度的純度分析。
超微量水分測定:采用先進的露點儀或激光水汽傳感器,以滿足更低的水分檢測限。
金屬離子檢測:通過電感耦合等離子體質譜儀(ICPMS)或原子吸收光譜法(AAS)檢測SF6中的微量金屬離子。
有機污染物檢測:利用氣相色譜質譜聯用技術(GCMS)檢測SF6中的有機污染物。