螺杆泵处理氢氟酸的选择
氢氟酸是一种用途广泛但极具腐蚀性和毒性的化学品,主要用于以下领域:
1.半导体制造 晶圆蚀刻与清洗 对耐腐蚀性和无油、无颗粒的洁净环境有极高要求,需专用高耐腐蚀真空泵。 避免金属离子污染,纯度直接决定芯片良率。
2.太阳能电池与平板显示 制造过程中的蚀刻与清洗工序 对耐腐蚀性有高要求,需专用耐腐蚀真空泵。 确保工艺洁净度,避免影响产品性能。
3.玻璃加工 玻璃蚀刻和清洁 需使用耐氢氟酸腐蚀的真空泵。 氢氟酸能强烈腐蚀玻璃。
一、选型核心原则
1.优先选干式无油型:杜绝润滑油与氢氟酸接触发生反应,同时避免介质污染,适配含氢氟酸的气体/气液混合物处理。
2.确认耐腐与密封:过流部件必须耐氢氟酸腐蚀,密封结构采用无泄漏设计(如磁力密封、PTFE波纹管密封),禁止用普通机械密封。
磁力密封通常由内磁钢、外磁钢、隔离套等部件组成,通过磁力耦合传递扭矩,实现无接触式密封,能有效防止介质泄漏。

3.匹配工况参数:根据氢氟酸浓度(常规≤50%或高浓)、温度(建议≤120℃)、真空度需求(常规1-100Pa)选择对应功率与螺杆结构的型号。
二、关键材质选择(按部件优先级排序)
1.过流核心部件(螺杆、泵腔)
– 主流选择:PTFE/PVDF衬里+陶瓷涂层(适配中低浓度氢氟酸,成本适中)、双相不锈钢+特种氟塑料涂层(耐蚀性更强,适配高浓工况)。
– 高端定制:蒙乃尔合金(镍铜合金,耐氢氟酸腐蚀最优,适合高纯度、高浓度场景,但需避开氧化性介质)。
– 禁用:普通不锈钢、碳钢、常规塑料(如PP、PE,长期易被渗透腐蚀)。
2.密封与密封件
– 密封结构:优先磁力密封(无轴封泄漏风险),其次是PTFE波纹管机械密封(搭配全氟醚O圈)。
– 密封材质:密封圈、垫片必须用全氟醚橡胶(FFKM) 或PTFE,禁用丁腈橡胶、氟橡胶(FKM,氢氟酸环境下易老化失效)。
3.辅助部件
– 阀组、管路:选用PVDF或PTFE材质,法兰垫片用PTFE包覆石墨垫。
– 轴承:采用陶瓷轴承或不锈钢轴承+PTFE隔离套,避免与氢氟酸蒸汽接触。


三、螺杆泵(即使是耐腐专用款)也无法覆盖所有氢氟酸环境,核心受限场景及原因如下:
1.含固体颗粒的氢氟酸体系:螺杆与泵腔间隙小,固体颗粒会造成磨损、卡泵,破坏密封与耐腐涂层;
2.超高温(>150℃)或超高压工况:高温会导致PTFE衬里、全氟醚密封件老化失效,高压易突破隔离套耐压极限;
3.氢氟酸与氧化性介质混合环境:蒙乃尔合金、哈氏合金等耐腐材质,在氢氟酸+硝酸/双氧水等氧化性介质中会快速腐蚀;
4.超高浓度(接近无水氢氟酸)且高真空场景:普通耐腐涂层易被渗透,需定制特殊合金(如钽合金)螺杆泵,常规款无法适配。
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