? 發問時間: 科學化學 · 1 0 年前

不鏽鋼與Cl2

我知道CL2遇到水氣,就會反應成HCL

但是如果在真空狀態下,一直噴出Cl2,而在裡頭的不鏽鋼

是否會被侵蝕呢?

聽說不銹鋼表面有層Cr2O3

那Cl2會不會容易讓它被腐蝕?

請化學材料專家告知....

謝謝

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感謝各位回應

藉此回應內容有點小疑問

不鏽鋼在製造好到裝到真空機台內之間,應該會有跟氧接觸的時候

所以,他表面應該就會有cr2o3了吧!?我是這樣假設的.

然而,真空機台內如果一直使用cl2的話,不會被腐蝕.這點我已經從各位答案中得知,但是,機台總是會打開清理...

那請問,打開前用o2 or N2來進行purge,清理掉殘留cl2後

還需要對不鏽鋼材做什麼動作ㄇ?

比方說清潔或是!?

cl2他與不鏽鋼裡頭的fe不會產生反應ㄇ?

3 個解答

評分
  • ken
    Lv 4
    1 0 年前
    最佳解答

    用實際情況來說明你的問題

    在半導體蝕刻製程中會使用"純"的氯氣,而輸送氣體的管子就是316L的不鏽鋼管,這些不鏽鋼管可以在24Hr 3kg/平方公分 的情況下可以耐用好幾十年(不但不會漏氣,氣體潔淨度與純度都不變)所以不銹鋼當然可以耐純的氯氣。

    不但如此,儲存氯氣的鋼瓶還只是一般鋼材(與儲存氮、氦、氬氣的鋼瓶是一樣的材質),所以純的氯氣(不含任何水分)是沒有任何腐蝕性的。

    但是含水氣的氯氣(HCl)就大大不同了。半導體蝕刻製程中的製程尾氣(含高濃度HCl與水氣)在通過前段廢氣處裡器的洗滌塔時,就有能力把不鏽鋼(304L)材質的拉西環完全腐蝕,注意!!是完全腐蝕不見。只剩下一些渣沉澱在洗滌塔底部。

    至於你或恆久遠說的氧化鉻表面那是某些特殊用途的不鏽鋼,需要非常光滑的表面時,會經過電子拋光(electro polish)處裡時在不鏽鋼表面形成六氧化二鉻film(類似玻璃一樣的材料硬且脆且非常光滑幾乎沒有毛細孔,當然表面積就小) ,有絕佳的抗腐蝕特性,但是厚度只有幾百到幾千埃(10-9m)。

    三氧化二鉻或六氧化二鉻的晶體結構乃至於為何具有抗腐蝕性可能請教學材料的人例如恆久遠先生會有比較確定的答案

    2007-06-08 09:57:24 補充:

    一般機台打開腔體前都會用氮氣PURGE確認腔體內是乾淨的,至少是沒有揮發物的,RUN貨RUN久了,要做一般保養時會用IPA(異丙醇)去擦拭,就可以恢復原的潔淨度。

    不鏽鋼跟氧接觸,表面是否會自然產生cr2o3。這點假設我不確定

    一般等級的不鏽鋼若發生銹斑或有氧化的焊道可以用酸洗的方式清除。酸洗後用大量清水清洗就可以了。

    參考資料: 分析化學、氣體工廠、半導體廠
  • 匿名使用者
    1 0 年前

    Cr2O3只會和酸性物質反應,純的氯氣不是酸性的,所以不會和Cr2O3反應,也不會侵蝕不銹鋼

    參考資料: MYSELF
  • 1 0 年前

    小弟在清華材料施漢章老師的實驗室,不過我不是做電化學相關,但耳濡目染那麼久..

    不鏽鋼表面會有Cr2O3,那是passive film,可以保護。不過前提是有氧的環境..沒有的話也不會形成該層。

    就算有Cr2O3,不鏽鋼很怕氯鹽的環境,因為會產生孔蝕(pitting)..

    孔蝕比均勻腐蝕還糟糕,可以想像整個材料只有幾個點被腐蝕而變脆弱,就會從那邊開始毀壞。

    你的真空中,然後只有Cl2,那不算氯鹽環境。

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