[发明专利]基底疏水化的方法

说明书

本发明涉及用于基底表面的疏水化的方法，并且可以用于制备提取和储存天然气样品用气体运载系统中的基底，例如用于储存气体的容器和供应管，用于石油和天然气工业中产品的品质控制用系统，用于化学分析实验室中，用于制造分析仪器和色谱仪，用于商业计量装置，用于测量主要天然气管道中的天然气和液化烃气体的量和品质特征的系统。用于基底的疏水化的方法包括包含准备至少一个基底表面和在至少一个基底表面上沉积非晶硅的步骤。基底表面准备步骤包括在25℃至35℃的温度下使用有机溶剂清洁表面，在20℃至30℃的温度下用无机酸的溶液处理表面，以及在惰性气体气氛中干燥基底表面。

技术领域

本发明涉及通过施加非晶硅层使金属制品或由其他材料制成的制品的表面疏水化以保护它们免受腐蚀的方法。本发明可以用于收集和储存天然气样品用气体承载系统中用于基底制备(用于气体储存的容器和供应管道)，用于石油和天然气工业中的产品品质控制系统，用于化学分析实验室中，用于制造分析仪器和色谱仪，用于商业计量装置，用于测量主要天然气管道中的天然气和液化烃气体的量和品质用系统。

背景技术

美国专利第6,511,760号(IPC B65D 85/00，2003年1月28日公布)公开了用于使气体储存容器的内表面钝化以保护表面免受腐蚀的方法，其中首先使容器的内表面脱水，然后将容器排空，引入含有硅氢化物的气体，在压力下对气体容器进行加热，其中气体分解成组成部分，并且在容器的内表面上沉积硅层。控制硅沉积的持续时间以防止在容器中形成硅尘。然后用惰性气体吹扫容器以除去含有硅氢化物的气体。该方法以若干个循环进行，直至容器的整个表面被硅覆盖。将容器清空并冷却至室温。

该方法的缺点是没有容器的初始准备阶段，这负面地影响所获得的涂层的品质和再现性，用纯硅氢化物填充容器增加操作成本，并且使用其吹扫工艺管线导致释放未反应的有毒进料，这对环境具有负面影响。

俄国专利第2079569号(IPC C23C 8/28，1997年5月20日公布)公开了使经历焦化的反应器和这样的反应器的内表面钝化的方法，在所述反应器中表面涂层通过使不含氧和水的有机金属硅化合物在选自氩气、氦气、其混合物、氮气、氢气的惰性介质中热分解来获得。

该方法的缺点是没有反应器的内表面的初始处理步骤，这导致涂层的差的粘合性和剥离。通过该方法获得的涂层是黑色和粘着的，这使得难以清洁反应器。

美国专利申请第2016/0211141号(IPC H01L 21/285，2016年6月21日公布)公开了将非晶硅膜沉积在基底上的装置和方法，其中使气态硅烷、乙硅烷、二氯硅烷在装置的室中分解以在基底上沉积非晶硅膜。根据该发明，将气态硅烷、乙硅烷、二氯硅烷与包含氢气和氦气中的至少一者的气氛气体混合。

此外，欧洲专利申请第0540084号(IPC B01J 19/00，1993年5月5日公布)公开了通过用陶瓷材料的薄层涂覆管的内表面来使经历焦化的反应器管的内表面钝化的方法，所述陶瓷材料的薄层通过在气相中热沉积含硅有机金属前体来沉积。所述陶瓷材料基本上由碳化硅、氮化硅、碳氮化硅或其混合物组成。

上述方法的缺点是没有基底、管的表面的初始准备阶段，结果，涂层对基底的粘合性低，并且出现与涂层剥离有关的问题。

发明内容

本发明涉及使基底疏水化的方法，所述方法包括以下步骤：

a)准备基底的至少一个表面，其包括：

-在25℃至35℃的温度下用有机溶剂清洁基底的至少一个表面，

-在20℃至30℃的温度下用无机酸溶液处理基底的所述至少一个表面，

-在惰性气体气氛中干燥基底的所述至少一个表面；

b)在基底的至少一个表面上沉积非晶硅。

根据一个实施方案，提出了所述方法，其中在28℃至30℃的温度下清洁基底的至少一个表面。