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一种以重水为原料制备超高纯氘气的电解装置

单位名称 中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司 大赛年份 2023年
大赛届次 第18届 奖项 金奖
发明人姓名 林坤,张长金,马朝选,王亚峰
技术领域 材料,
应用行业 集成电路;
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
随着集成电路技术的更新换代,氘气已经成为半导体高尖技术中必不可少的电子气体之一,主要用于集成电路制造过程中硅片的退火工艺取代氢。超纯氘气长期依赖于美国进口,国内厂家难以生产出超高纯度的氘气。近年的中美两国之间的贸易摩擦更使得这种原材料难以及时获得供应,严重制约了我国战略新兴产业的持续发展。集成电路行业大都要求高纯氘气产品的化学纯度达到99.9999%,实现超高纯氘气的国产化迫在眉睫。 本项目突破了超高纯氘气制备技术瓶颈,发明了一种以重水为原料制备超高纯氘气的高效电解装置,提高了重水的电解效率,成功研制出了化学纯度≥99.9999%的超高纯氘气,已建成一条年产能达1吨的超高纯氘气生产线。产品已在长江存储、中芯国际、青岛芯恩、广东粤芯等知名企业得到成功应用,填补了国内空白,打破了国外技术垄断,解决了国内半导体行业关键原材料卡脖子问题。 经科技成果鉴定,总体技术达到国际领先水平,荣获中国船舶集团有限公司科技进步一等奖,具有显著的经济和社会效益。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
1.本发明通过在电解箱侧壁设有可移动的固定盒,固定盒内顶部的控制块内部填充有蒸发液,当电解箱温度达到蒸发液的沸点时,固定盒会在电磁板的吸引下发生移动,当电解箱温度降低到蒸发液沸点以下时,固定盒会复位,如此能够间歇性的向气囊内充气,从而间歇性的向电解箱内提供电解液,避免出现电解过程中电解液被消耗而导致溶液导电效率降低的情况出现,能够时刻保持电解箱内溶液具有良好的导电性能,从而保证对重水的电解效率; 2.本发明通过在电解箱上设有清洁机构,在使用过程中,固定盒左右移动时能够通过线轮与连接绳带动两个移动环上下移动,两个移动环向上移动的过程中,多个凸块能够把两个电极棒侧壁附着的碳酸盐杂质刮除,保证电解箱内的液体能够充分的与两个电极棒相接触,避免大量碳酸盐杂质附着在两个电极棒表面的情况出现,进一步提高了装置对重水的电解效率; 3.本发明通过在安装板侧壁固定嵌设有散热翅片,当固定盒移动到左极限端时,固定盒能够与散热翅片相接触,散热翅片能够对固定盒起到散热作用,从而加速固定盒表面温度的下降,提高装置提供电解液的周期,进而进一步保证电解箱内溶液的导电性能。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注