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真空退火炉的主要性能

2020-01-08

真空退火炉的性能主要体现在下面几个参数上:放气、抽气速率、极限真空和泄漏率。

1、放气

放气是材料在真空中慢慢蒸发的现象,是真空性能上需要考虑的主要问题。在真空系统中,任何固体材料表面,都可能存在液体和气体堆积而形成的分子层,这些分子层随着压力降低而逐渐蒸发。惰性气体和挥发性溶剂放气速度相对快些,水蒸气和油会附着在表面,会在几个小时后才蒸发。灰尘颗粒、多孔材料和其他外来物会增加系统的表面积,因而可引起更多的放气出现。

温度和辐射会给一些吸收的分子提供足够的能量,使其脱离表面。升高炉子温度会逐渐释放出本来在低温下会保持在表面的分子。因此,随着炉子加热,放气现象会增多。炉子温度降低或保持恒温可减少这种情况。

保持清洁是减少放气的关键。另外,用惰性气体或氮气吹洗,排除内部空气,可避免系统表面暴露在空气中时形成水蒸气膜。炉腔打开后,对其内部进行加温也能达到这个效果。要尽量减少炉腔打开的次数,尤其是在潮湿的天气时,不能减少放气现象的出现并提高真空退火炉的性能。

2、抽空速率

抽空速度是炉腔处于大气压时,真空阀打开,真空腔达到规定压力的时间,是在任何压力下(包括抽吸重质量气体)测量系统性能的方法。为了取得可复现性,炉腔应清洁、排空并放气,而且每个真空泵已经运行足够的时间,达到完全抽吸速度。

3、极限真空

极限真空是实际完成放气而取得的真空状态,这时泄漏引起的气体流动和真空抽吸系统以规定压力排气的能力平衡。为保持正确性,真空测量仪器必须足够灵敏并经过准确校准。

将炉子升高到其更大沮度,加快系统的放气。将炉子在真空下加热并冷却到室温后,就可以测出真实的极限真空和泄露速度。真空泵的极限真空称为“极限低压”,是取得抽吸系统隔离性能的好方法。

4、泄漏率

泄漏率是指真空关闭时真空舱内压力上升的速度,包括两个方面:泄漏速度和放气速度。泄漏速度是气体通过舱内实际的泄漏点流动而引起的压力上升,是恒定的;放气速度(包括虚漏)是随着舱的排空,逐渐接近于零。虚漏是真空舱壁内夹带的体积,慢慢向舱内泄漏气体。

泄漏率以每小时的微米汞柱(mmHg)值,通常测量1小时,泄漏率不超过每小时5mmHg。测量炉腔压力上升速度时,排空炉腔并启动循环加热,待放气完成后停止加热,直至压力保持恒定(极限真空),然后关闭所有的真空阀,按循环停止按钮隔离炉腔。这样可尽量减少关闭阀门带来的影响,同时让系统达到平衡。经过一小时后,再次测量真空,计算单位时间内压力的上升情况。比如:如果测到的初始压力为5mmHg,经过一小时后为8mmHg,那么上升速度为每小时3mmHg。

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