本發(fā)明涉及降低金屬制構件的腐蝕的方法。

背景技術：

為了降低由腐蝕性氣體的接觸導致的金屬制構件的腐蝕，對接觸時被吸附于金屬制構件表面的腐蝕性氣體進行脫附。例如，如果是流通腐蝕性氣體的配管，則有一邊加熱配管一邊流通惰性氣體的方法(參照專利文獻1)。

但是，專利文獻1公開的方法，如果配管的尺寸大則需要大型的加熱裝置，因此存在成本高的問題。另外，對于復雜形狀的部分，存在加熱本身較困難的問題。而且，專利文獻1公開的方法，有時在配管中發(fā)生溫度不均。因此，對于局部地溫度過于上升了的部分而言，在腐蝕性氣體中含有水分的情況下，有可能與其說是脫附在進行，不如說是由腐蝕性氣體導致的腐蝕在進行，對于局部地溫度低的部分而言，有可能不能夠使腐蝕性氣體充分脫附。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公報第3134116號

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的課題是解決如上所述的現(xiàn)有技術存在的問題，提供低成本、充分且切實地使接觸時被吸附于金屬制構件表面的腐蝕性氣體脫附，從而降低金屬制構件的腐蝕的方法。

為解決所述課題，本發(fā)明的一技術方案如以下的[1]～[5]所述。

[1]一種金屬制構件的腐蝕降低方法，是降低由腐蝕性氣體的接觸導致的金屬制構件的腐蝕的方法，包括以下步驟：使預先加熱了的脫附用氣體接觸所述金屬制構件的表面之中的接觸過所述腐蝕性氣體的接觸面，使被吸附在所述接觸面的所述腐蝕性氣體脫附。

[2]根據(jù)[1]所述的金屬制構件的腐蝕降低方法，所述預先加熱了的脫附用氣體的溫度為30℃以上且低于100℃。

[3]根據(jù)[1]或[2]所述的金屬制構件的腐蝕降低方法，所述腐蝕性氣體含有溴化氫、氯化氫、氟化氫、溴氣、氯氣、氟氣、三氯化硼、氨、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硒化氫、四氟化硅和六氟化鎢之中的至少一種。

[4]根據(jù)[1]～[3]的任一項所述的金屬制構件的腐蝕降低方法，所述脫附用氣體是氮氣、氬氣、氦氣、氫氣、二氧化碳、氧氣和空氣之中的至少一種。

[5]根據(jù)[1]～[4]的任一項所述的金屬制構件的腐蝕降低方法，所述金屬制構件的金屬是不銹鋼。

根據(jù)本發(fā)明，能夠低成本、充分且切實地使接觸時被吸附在金屬制構件表面的腐蝕性氣體脫附，從而降低金屬制構件的腐蝕。

附圖說明

圖1是表示脫附用氣體的溫度與從試片溶出的溴離子的量的關系的圖。

圖2是表示脫附用氣體的溫度與從試片溶出的金屬離子的量的關系的圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的一實施方式進行詳細說明。

本實施方式的金屬制構件的腐蝕降低方法，是降低由腐蝕性氣體的接觸導致的金屬制構件的腐蝕的方法，包括以下步驟：使預先加熱了的脫附用氣體接觸金屬制構件的表面之中的接觸過腐蝕性氣體的接觸面，使被吸附在接觸面的腐蝕性氣體脫附。

如果是這樣的技術方案，則金屬制構件表面之中的接觸過腐蝕性氣體的接觸面，能被已預先加熱的脫附用氣體切實且均勻地加熱，因此在金屬制構件的接觸面難以發(fā)生溫度不均。在接觸時被吸附在金屬制構件的接觸面的腐蝕性氣體的吸附平衡通過加熱而轉向脫附側，由于金屬制構件的接觸面被脫附用氣體切實且均勻地加熱，因此能夠將被吸附在接觸面的腐蝕性氣體充分且切實地從接觸面脫附，能夠降低金屬制構件的腐蝕。而且，由于金屬制構件的溫度不會局部地過于上升，因此即使是腐蝕性氣體中含有水分的情況，也難以發(fā)生在脫附時與脫附相比由腐蝕性氣體導致的腐蝕更增進的現(xiàn)象。

另外，如果在金屬制構件中殘留著腐蝕性氣體，則在金屬制構件向大氣開放而與大氣中的水分接觸了的情況下，有可能由于大氣中的水分的影響而使腐蝕快速進行，但由于被吸附在接觸面的腐蝕性氣體被脫附了，因此即使金屬制構件向大氣開放也難以發(fā)生腐蝕，即使金屬制構件長期暴露在大氣中也難以發(fā)生腐蝕的進行。

另外，由于不是直接加熱金屬制構件，而是經(jīng)由脫附用氣體來加熱金屬制構件，因此只要僅具有加熱脫附用氣體的設備，就能夠加熱金屬制構件。因此，與金屬制構件的尺寸無關而能夠以同樣的操作進行腐蝕性氣體的脫附，因此即使是金屬制構件的尺寸大的情況，也能夠以低成本進行腐蝕性氣體的脫附。而且，即使金屬制構件存在復雜形狀的部分(例如錯綜復雜的部分)，也能夠沒有問題地由被加熱了的脫附用氣體均勻地加熱，因此不論是怎樣的形狀的金屬制構件，都能夠進行腐蝕性氣體的脫附。

預先加熱了的脫附用氣體的溫度，可以設為30℃以上且低于100℃，優(yōu)選為30℃以上且80℃以下。如果是30℃以上且低于100℃的溫度，則能夠不使金屬制構件進行腐蝕而進行腐蝕性氣體的脫附。

加熱脫附用氣體的方法并不特別限定，如果能夠在與金屬制構件的接觸面接觸之前將脫附用氣體預先加熱到所期望的溫度，則采用怎樣的方法都可以。

再者，使脫附用氣體接觸之前的金屬制構件的溫度，可以設為常溫以下，例如可以設為25℃以下，可以設為20℃以上且25℃以下。

另外，腐蝕性氣體的種類不特別限定，例如可舉出在電子工業(yè)領域中以蝕刻、清潔(cleaning)等用途使用的腐蝕性氣體。作為具體例，可舉出溴化氫(hbr)、氯化氫(hcl)、氟化氫(hf)、溴氣(br2)、氯氣(cl2)、氟氣(f2)、三氯化硼(bcl3)、氨(nh3)、硫化氫(h2s)、二氧化硫(so2)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、硒化氫(h2se)、四氟化硅(sif4)、六氟化鎢(wf6)等的腐蝕性化合物的氣體。關于這些腐蝕性化合物的氣體，可以將一種單獨作為腐蝕性氣體，也可以將兩種以上適當混合來作為腐蝕性氣體。另外，也可以將上述腐食性化合物的氣體之中的至少一種與氮氣(n2)、空氣等非腐蝕性氣體混合而成的混合氣體作為腐蝕性氣體。

本實施方式的金屬制構件的腐蝕降低方法，在各種腐蝕性氣體之中，特別適合于使用了含有溴化氫的腐蝕性氣體的情況，所述溴化氫是在分子中具有溴原子的溴化合物。

進而，脫附用氣體的種類不特別限定，例如可舉出氮氣(n2)、氬氣(ar)、氦氣(he)、氫氣(h2)、二氧化碳(co2)、氧氣(o2)、空氣等非腐食性氣體。關于這些非腐蝕性氣體，可以將一種單獨作為脫附用氣體，也可以將兩種以上適當混合來作為脫附用氣體。但是，作為脫附用氣體，優(yōu)選使用擴散性良好的氣體。

進而，金屬制構件的種類不特別限定，例如可舉出在腐蝕性氣體的制造工序、精制工序、半導體的制造工序中使用從而與腐蝕性氣體接觸的金屬制構件。更具體而言，可舉出在所述各工序中流通腐蝕性氣體的配管、在所述各工序中使用的各種機器(罐、泵、壓縮機等)所具備的金屬制構件。

再者，如果對流通腐蝕性氣體的配管、在所述各工序中使用的各種機器實施本實施方式的金屬制構件的腐蝕降低方法，則能夠從配管、各種機器中除去腐蝕性氣體，因此即使針對其他氣體使用了這些配管、各種機器，也能夠抑制腐蝕性氣體向其他氣體的混入。

進而，構成金屬制構件的金屬的種類不特別限定，例如可舉出鐵(fe)、鈦(ti)、鉭(ta)等純金屬、不銹鋼、碳鋼、鎳合金等合金。在這些金屬之中，優(yōu)選不銹鋼。

再者，本實施方式示出了本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不被本實施方式限定。另外，可以對本實施方式加以各種變更或改良，加以那樣的變更或改良后的方式也包括在本發(fā)明中。

實施例

以下示出試驗例，來更詳細地說明本發(fā)明。

向不銹鋼(sus316l)制的電解研磨管容器的內(nèi)部插入不銹鋼(sus316l)制的板狀試片(長2cm、寬5cm、厚0.2cm)之后，使不銹鋼制的電解研磨管容器的內(nèi)部流通氮氣1小時，來除去不銹鋼制的電解研磨管容器的內(nèi)部和試片所附著的水分。再者，試片使用了將表面研磨成與研磨度400號相當?shù)脑嚻?/p>

接著，將插入了試片的不銹鋼電解研磨管容器冷卻至-20℃。而且，一邊將溴化氫氣體(腐蝕性氣體)加壓液化，一邊導入不銹鋼電解研磨管容器中，使含有1ppm的水分的液態(tài)的溴化氫接觸試片。然后，進行升溫使得溴化氫的液溫成為40℃，使溴化氫氣化，以使不銹鋼電解研磨管容器的內(nèi)部的壓力以表壓計成為3.2mpa，將試片在溴化氫氣體中放置1天。在本試驗例中，試片的整個表面成為腐蝕性氣體的接觸面。

放置1天后，從不銹鋼電解研磨管容器抽出溴化氫氣體后就反復進行了15次的清理(purge)操作，所述清理操作由導入預先調(diào)整為規(guī)定溫度的氮氣(脫附用氣體)而使不銹鋼電解研磨管容器的內(nèi)部的壓力以表壓計上升到1.5mpa(加壓)，接著進行吹風(blow)的步驟構成。氮氣的溫度設為20℃、30℃、40℃、50℃、80℃或100℃。再者，總是測定不銹鋼電解研磨管容器的內(nèi)部的溫度，并確認氮氣已被調(diào)整為規(guī)定的溫度。

從15次的清理操作結束起60分鐘后，要是確認到不銹鋼電解研磨管容器的內(nèi)部的溫度已被調(diào)整為20℃，就從不銹鋼電解研磨管容器中取出試片。然后，將試片在氣溫25℃、濕度50％的大氣中放置5天后，通過目視來觀察試片的表面的狀態(tài)。將結果示于表1。

另外，從15次的清理操作結束起60分鐘后，要是確認到不銹鋼電解研磨管容器的內(nèi)部的溫度已被調(diào)整為20℃，就從不銹鋼電解研磨管容器中取出試片，使其在20℃的純水中浸漬30分鐘。然后，對純水進行分析，測定了從試片溶出的溴離子的量和金屬離子(鐵離子、鉻離子和鎳離子)的量。再者，在對于一種金屬存在不同價數(shù)的離子的情況下，測定所有的價數(shù)的離子的量，并進行合計。例如，在純水中存在2價的鐵離子和3價的鐵離子的情況下，測定兩種離子的合計量。將結果示于表1和圖1、2的圖中。表1和圖1、2的圖中示出的溴離子的量和金屬離子的量，是純水中所含有的各離子的量除以試片的表面積而得到的值，即，表示每單位面積的各離子的溶出量。

表1

*)數(shù)值的單位是μg/cm²。

再者，各離子的量的測定方法如下。首先，對溴離子的量的測定方法進行說明。

將浸漬了試片的純水用注射器分取1ml后，注入到離子色譜儀中來對溴離子進行定量。以下記載使用了的離子色譜儀的詳細情況。

測定裝置：dionex公司制的離子色譜儀(型號：dx-120)

保護柱：dionex公司制的柱dionexionpacag23

分離柱：dionex公司制的柱dionexionpacas23

抑制器：dionex公司制的抑制器asrs-300

抑制器電流：50ma

洗提液的流量：1.5ml/min

洗提液：2.7mmol/lna2co3、0.3mmol/lnahco3

接著，對金屬離子的量的測定方法進行說明。將浸漬了試片的純水分取100ml后，添加1ml的電子工業(yè)用鹽酸(和光純藥工業(yè)株式會社制)制成試料液，然后導入到icp發(fā)射光譜分析裝置中，對金屬離子進行定量。以下記載使用了的icp發(fā)射光譜分析裝置的詳細情況。

測定裝置：株式會社島津制作所制的icp發(fā)射光譜分析裝置(型號：icps-8100)

rf輸出：1.2kw

試料導入速度：1ml/min

積分時間：50秒

平均次數(shù)：3次

測定元素、波長：fe259.940nm

cr267.716nm

ni231.604nm

由表1可知，在氮氣的溫度為30～80℃的情況下，與氮氣的溫度為20℃的情況相比，從試片溶出的溴離子的量少。另外，在氮氣的溫度為30～80℃的情況下，放置5天后的試片的表面沒有確認到腐蝕，而在氮氣的溫度為20℃的情況下，放置5天后的試片的表面確認到腐蝕，在5天的放置中腐蝕進行了。

進而，在氮氣的溫度為100℃的情況下，與氮氣的溫度為30～80℃的情況相比，從試片溶出的金屬離子的量多，可知在5天的放置之前已經(jīng)發(fā)生了腐蝕。另外，在氮氣的溫度為100℃的情況下，在剛從不銹鋼電解研磨管容器取出試片后，試片的表面就確認到腐蝕。由此可知，由殘存在試片表面的溴化氫和水導致的腐蝕，被預先加熱到100℃的氮氣加速了。

由這些結果可知，為了不使腐蝕進行而從金屬制構件除去溴化氫，使用預先加熱到30℃～80℃的脫附用氣體是有效的。另外可知，如果除去溴化氫，則即使在溴化氫除去后暴露于大氣中，金屬制構件的腐蝕也難以進行。

再者，在上述的試驗例中，作為為了將腐蝕性氣體脫附而使預先加熱了的脫附用氣體接觸金屬制構件的方法，采用了反復進行多次的由將脫附用氣體加壓后進行吹風的步驟構成的清理操作的方法，但也可以應用不對預先加熱了的脫附用氣體加壓而使其流通的方法。