六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、非易燃且化学性质稳定的气体,因其出色的电气绝缘性能和灭弧能力,广泛应用于高压电气设备中。
为了确保SF6的质量和安全性,国家制定了多项国家标准来规范其生产和使用。
本文将重点介绍GB/T 120222014《工业六氟化硫》和GB/T 188672014《电子工业用气体 六氟化硫》,探讨这两个标准中的主要检测项目及其重要性。
GB/T 120222014《工业六氟化硫》
GB/T 120222014是针对工业用途的六氟化硫制定的标准,适用于电力行业及其他需要高性能绝缘和灭弧气体的应用场景。
该标准规定了SF6的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的内容。
主要技术要求:
1. 纯度要求:标准明确规定了SF6的最低纯度要求,通常为99.9%以上。高纯度是保证其优异绝缘性能的基础。
2. 杂质含量:SF6中可能存在的杂质包括空气、水分、酸性物质、矿物油等。这些杂质会显著影响SF6的性能,因此标准对每种杂质的最大允许含量都有详细规定。
水分含量应不超过5 ppm(百万分之一),因为水分会导致电弧产物生成腐蚀性物质,损害设备。
空气含量不得超过0.03%,以避免降低SF6的绝缘强度。
3. 物理性质:包括密度、比热容、导热系数等基本物理参数,这些参数对于设计和运行SF6充气设备至关重要。
检测项目:
纯度分析:采用气相色谱法测定SF6的纯度,通过对比标准样品确定其纯度水平。
水分测定:常用卡尔费休滴定法或电解法测量SF6中的微量水分。
酸性物质检测:通过紫外可见分光光度计或其他适合的方法检测SF6中的酸性杂质。
矿物油检测:利用红外光谱法或重量法检测SF6中可能混入的矿物油成分。
GB/T 188672014《电子工业用气体 六氟化硫》
GB/T 188672014则侧重于电子工业领域使用的SF6气体,主要用于半导体制造过程中的刻蚀和清洗步骤。与工业用途相比,电子级SF6对纯度的要求更高,杂质控制更为严格。
主要技术要求:
1. 超高纯度:电子级SF6的纯度要求通常达到99.999%以上,远高于工业级产品。
2. 极低杂质含量:由于半导体制造工艺对环境要求极高,任何微量杂质都可能导致产品质量下降甚至失效。因此,标准对水分、氧气、氮气等杂质的含量提出了更严格的限制。
水分含量需控制在0.1 ppm以下。
氧气和氮气总含量不得超过0.5 ppm。
3. 金属离子和其他污染物:电子级SF6还需严格控制金属离子(如钠、钾、铁等)以及其他有机污染物的存在。
检测项目:
高精度纯度分析:除了常规的气相色谱法外,还需要结合质谱仪进行更高精度的纯度分析。
超微量水分测定:采用先进的露点仪或激光水汽传感器,以满足更低的水分检测限。
金属离子检测:通过电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)或原子吸收光谱法(AAS)检测SF6中的微量金属离子。
有机污染物检测:利用气相色谱质谱联用技术(GCMS)检测SF6中的有机污染物。