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《探析氮中四氟化碳氣體標準物質(zhì)的研制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文氮中四氟化碳氣體標準物質(zhì)的研制姓名:劉曉林申請學位級別:碩士專業(yè):化學工程指導教師:馬沛生;王少波20081201摘要本文的主要工作是研制氮中四氟化碳標準氣體,填補我國在這一領(lǐng)域的空白,并探索應用電子天平配制標準氣體的新方法。四氟化碳是目前微電子工業(yè)中用量最大的等離子體蝕刻氣體,廣泛用于硅、二氧化硅等薄膜材料的蝕刻,在電子器件表面清洗、太陽能電池的生產(chǎn)、激光技術(shù)等方面也有大量應用。而四氟化碳又是一種很重要的溫室氣體,在生產(chǎn)和使用過程中,通過擴散并釋放到大氣中,破壞臭氧層。四氟化碳氣體標準物質(zhì)是在溫室氣體監(jiān)測中進行化學量值傳遞的重要組成部分,對我國環(huán)境科
2、學及經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。四氟化碳標準氣體還可以應用于三氟化氮、六氟化鎢等特種氣體分析檢測過程中,為提高特種氣體的純度,增強國際市場競爭力,提供計量基礎。本文采用稱量法制備氮中四氟化碳標準氣體。方法是向容器充入已知純度的一定量的氣體組分前后,分別稱量容器的質(zhì)量,由兩次稱量的差值來確定所充氣體的量。依次向容器充入原料氣和稀釋氣,從而配制成一種混合氣體。該氣體經(jīng)過氣相色譜法比對分析,均勻性和穩(wěn)定性測試,不確定度評定。結(jié)果表明,配制的四氟化碳氣體組分濃度均勻、穩(wěn)定,標準混合氣定值準確,量值可靠,其主要技術(shù)指標如下,濃度范圍:5%~0.01%(mol/m01);擴展不確定度U:
3、≤2.O%;(k:2),均勻性良好;穩(wěn)定時間:12個月;充氣壓力:IOMPa;使用壓力下限:0.5Mpa。目前,我國稱量法配氣中主要采用傳統(tǒng)的懸臂式機械天平進行稱量,精度差,耗時長,本文探索和嘗試應用電子天平替代懸臂式機械天平作為質(zhì)量測量工具,配制標準氣體的方法,研究提高配氣準確度和減少不確定度來源的技術(shù),是對標準物質(zhì)研制技術(shù)的一次有益的探索,符合國際發(fā)展方向。通過應用參比氣瓶和標準砝碼,配制的標準物質(zhì)溯源到了基本計量單位——質(zhì)量,從理論上證明了方法的合理性,又通過實踐證實了方法的可操作性。關(guān)鍵詞:四氟化碳稱量法標準氣體電子天平ABSTRACTInthearticle,m
4、ostlyworksareconcernedforcarbontetrafluoridestandardgas,supplyagapofourcountryinthisfield,andexplorethenewtechniqueofuseelectronbalancetoi/lakeupstandardgas.Thedosageofcarbontetrafluorideisthegreatestinthefieldofmicro-electronicsindustry.Itiswidelyusedtoetchsilicon,silicondioxideetc.filmy
5、materials.AnditisalsousedtOcleanthesufaceofelectro.a(chǎn)pparatus,manufacturesolarbattery,lasertechniqueetc.However,carbontetrafluorideisakindofimportantgreenhousegas.Intheprocessofproduceanduse,itdestroystheozonospherebydiffusingintotheatmosphere.Duringmeasuringthegreenhousegas,carbontetraflu
6、oridestandardmaterialistheoneofimportantpartinthecourseofchemistrycomputationnumericalvaluedeliver,whichtakesanimportantparttothedevelopmentofoBrenvironmentscienceandeconomy.ThestandardgasstillcouldbeappliedinmeasurementofNF3,WF6etc.specialgas.Itaffordsthecomputationfoundationtoenhancethe
7、purificationofspecialgasandstrengthencompetitiveabilityininternationalmarket.InthispaperquantifyingmethodWasadoptedtopreparecarbontetrafluoridestandardgas.ThemethodWastofillthepocketwiththestatedforegonecontentgas,weighupthequantitiesoftheformerpocketandthelateroner