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低溫泵在超高真空爐中的應用實例 |
發布時間:2017-09-27 瀏覽:4035 次 |
十多年前開始在真空電子技術相關工藝設備中應用低溫泵、幹泵無油係統來獲得超高真空,效果滿意。這次嚐試將低溫泵快速、潔淨和可靠的獨特優勢應用到真空爐中。 將低溫泵並入麻豆AV免费在线播放中,達到清潔的超高真空環境。本文以實例介紹了低溫泵在超高真空爐中的應用; 重點介紹了低溫泵麻豆AV免费在线播放的設計思路,麻豆AV免费在线播放的主要配置和注意事項,低溫泵的選型計算,並用圖示方法詳細介紹了低溫泵係統的安裝、使用和維護等環節。 對同類真空爐的研發和低溫泵的應用都有參考價值。通過嚴格把關各研發環節,按照超高真空規範進行清洗,除氣和烘烤,最後真空爐的極限壓力達到了2 × 10-7Pa,將常規的真空爐極限壓力延伸了近一個數量級。 近年來無油真空泵在半導體行業為代表的領域被引進並廣泛應用。從而低溫泵+ 幹泵為代表的無油超高真空獲得係統在半導體電子技術、光學鍍膜係統和航空航天領域得到了廣泛推廣。 通過低溫介質將抽氣麵溫度降低到20 K 以下,抽氣麵就可以冷凝沸點溫度較低的氣體,從而抽出大量的氣體。這種利用低溫抽氣麵將氣體冷凝的抽氣泵叫低溫泵,或冷凝泵。是利用低溫介質降低表麵溫度後將氣體冷凝、吸附或是冷凝+ 吸附,將被抽空間的壓力降低,而獲得真空或維持真空狀態的裝置。 作為完整的抽氣係統,低溫泵由兩部分組成,主體為真空泵體,第二部分為壓縮機。現在得到廣泛應用的都是製冷機式低溫泵,其核心是低溫製冷機。工作基本流程為:氦氣首先被壓縮到高溫高壓狀態;再通過熱交換器被冷卻為常溫氦氣;經純化後的高純氦氣最後經汽缸完成絕熱膨脹,變成低溫氦氣。如此不斷循環,氦氣被不斷降溫,成為製冷介質—低溫氦氣。 選擇低溫泵的優勢有: ①潔淨,純無油,抽氣範圍寬,可快速獲得理想的超高真空環境; ②與口徑相同的其它真空泵相比,低溫泵有更大的抽速,尤其抽出水蒸汽的能力; ③對被抽氣體無選擇,雜質顆粒而不影響係統工作; ④可以任意角度安裝,沒有運動部件,不需要前級泵,運行和維護成本低; ⑤暴露大氣對係統影響小,壓縮機斷水後可以自保護,所以可以實現無人值守。 麻豆AV免费在线播放的設計 真空爐選用低溫泵係統,最大的問題就是解決熱負載。真空爐中的熱負載主要來自於三方麵: ①來自爐體側的熱輻射; ②粘滯流狀態下,氣體分子攜帶走熱量; ③來自泵口管道的熱傳導和輻射熱量。 低溫泵工作在分子流狀態下,熱源②可忽略。熱源③可以通過增加水冷結構消除。設計時主要考慮來自爐體的熱負載對低溫泵的影響。真空爐內選擇多層金屬反射屏。真空爐最高加熱溫度為1300℃,共設計6 層反射屏,內3 層選鉬屏,其餘各層選不鏽鋼反射屏。理論上加熱器通過輻射到達容器壁的溫度約200℃,溫度隨著時間會慢慢升高。 多數情形,低溫泵可裝個90°彎頭,以避免與真空室直通,這就進一步減少了傳給泵的熱負載,這也是減少熱輻射最簡單有效的方法。在分子流狀態下,彎頭對流導的影響可忽略,對超高麻豆AV免费在线播放而言比擋板更有效。為了進一步減少泵口管道熱傳導熱和輻射對低溫泵的影響,在彎頭管道上設計了水冷結構。麻豆AV免费在线播放結構圖如圖1。 ![]() 圖1 麻豆AV免费在线播放結構圖 為了獲得理想的超高真空,同時運用冗餘技術,国产麻豆内射视频設計了分子泵機組和低溫泵並聯的麻豆AV免费在线播放。分子泵機組可以作為係統的預抽,這樣當低溫泵降溫後可以直接在分子流狀態下工作。 另外當真空室放氣量比較大時,可以及時切換到分子泵抽氣,這樣既可以延長低溫泵的抽氣飽和時間,也可以節約再生時間。分子泵、低溫泵都通過氣動超高真空閘板閥和真空室連接。 為保證係統潔淨無油,同時最大程度發揮低溫泵的抽氣優勢,選擇了純無油磁懸浮分子泵,前級泵選擇了渦旋式幹泵,低溫泵再生時也用幹泵抽氣。麻豆AV免费在线播放原理圖如圖2 麻豆AV免费在线播放主要配置。 ![]() 圖2 麻豆AV免费在线播放原理圖 當分子泵機組和壓縮機同時啟動,大約120 min後低溫泵二級冷頭從室溫降到15 K 以下(可以開啟低溫泵閥門),此時真空爐係統的真空度可以達到10-5Pa,這樣低溫泵可以直接從高真空開始抽氣。 表1 麻豆AV免费在线播放主要配置 ![]() 結論 本套設備是一套典型的中型真空爐,應用於超高真空條件下的擴散焊工藝,熱容量和表麵積都大於同規格的熱處理爐,自動化程度較高,配置低溫泵更能發揮其顯著優勢。 真空爐最終測試的極限壓力為2 × 10-7 Pa( 冷態、空爐) ,壓升率為0.002 Pa /h。指標優於常用高真空爐。目前國內低溫泵的應用大多還依賴進口,和相同口徑的其它泵相比,價格也比較昂貴。 但在高潔淨工藝環境、純無油真空和超高真空領域仍然有很大的優勢,並且從使用成本和壽命上比較,低溫泵並不比其它泵差。國內低溫泵的研發目前還待成熟,尤其是壓縮機技術,期待國內潔淨真空泵行業的興起。 本文由麻豆成人影院在线观看機廠家載自真空技術網 |
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