什么是真空泵(beng)技術中的清(qing)潔(jie)處理?

(一)概述

    真空技術中的(de)(de)(de)清潔處理一(yi)般指的(de)(de)(de)是(shi)真空裝(zhuang)置的(de)(de)(de)結構材料(liao)、填裝(zhuang)材料(liao)和(he)真空零(部)件(jian)的(de)(de)(de)清潔處理。去除或(huo)減少污(wu)染物將有利于獲得良好真空，增(zeng)加連接強度和(he)氣密性(xing)，提高(gao)產品的(de)(de)(de)壽命和(he)可靠性(xing)。

(二)污(wu)染(ran)物的幾種類型

①油(you)脂(zhi):加工、安裝和操作時(shi)沾染的(de)潤滑劑、真(zhen)空油(you)脂(zhi)等;

②水(shui)滴:操(cao)作時的手汗，吹玻璃時的唾液等;

③表(biao)面(mian)氧(yang)化物:易氧(yang)化材料長期基露或(huo)放置在(zai)潮濕大氣中所形成(cheng)的(de)表(biao)面(mian)氧(yang)化物;

④酸、堿、鹽類物質:清洗后的殘余物質、手汗、自來水(shui)中的礦物質等;

⑤空氣中的(de)塵埃及其它有(you)機物(wu)。

(三)污染的形(xing)成及其影響(xiang)

    真(zhen)空裝置由許多不(bu)同的(de)零件(jian)組(zu)(zu)成，它們都是經(jing)過各種機械(xie)加(jia)(jia)工完成的(de)，如車、銑、刨、磨、銼、焊(han)接等。這(zhe)樣，零件(jian)表(biao)面不(bu)可避(bi)免地會沾上許多加(jia)(jia)工油脂、汗(han)痕(hen)、拋(pao)光膏、焊(han)劑、金屬(shu)屑(xie)、油垢(gou)等污(wu)(wu)(wu)染物。這(zhe)些(xie)污(wu)(wu)(wu)染物在(zai)真(zhen)空中(zhong)易(yi)揮(hui)發，影響(xiang)真(zhen)空設備(bei)的(de)極(ji)限(xian)真(zhen)空。此(ci)外，污(wu)(wu)(wu)染物在(zai)大氣(qi)壓下(xia)吸(xi)附了(le)大量的(de)氣(qi)體，在(zai)真(zhen)空環境中(zhong)，這(zhe)些(xie)氣(qi)體也要被釋放(fang)出來。構(gou)成了(le)限(xian)制(zhi)真(zhen)空設備(bei)極(ji)限(xian)真(zhen)空的(de)因素。為此(ci)，零件(jian)組(zu)(zu)裝前必(bi)須清(qing)除掉污(wu)(wu)(wu)染物。

    真(zhen)空(kong)裝(zhuang)置使(shi)用(yong)過程中，零件還會(hui)受到污(wu)染(ran)。這種污(wu)染(ran)與(yu)使(shi)用(yong)條(tiao)件及(ji)真(zhen)空(kong)泵(beng)有關。如真(zhen)空(kong)干燥(zao)系統，經常使(shi)用(yong)后會(hui)受到蒸(zheng)發(fa)出來的(de)物質的(de)污(wu)染(ran);真(zhen)空(kong)鍍(du)膜機(ji)的(de)內壁會(hui)被蒸(zheng)鍍(du)材料污(wu)染(ran);

    離(li)子束刻(ke)蝕設備(bei)的(de)內(nei)壁會(hui)被工(gong)件濺射的(de)濺散(san)物污染(ran)(ran);真空中的(de)電子槍的(de)燈絲(si)，由于(yu)高(gao)溫蒸(zheng)發會(hui)使(shi)(shi)其附(fu)近表面形(xing)成(cheng)金屬(shu)膜;規管(guan)燈絲(si)在(zai)高(gao)溫下蒸(zheng)發，使(shi)(shi)陶瓷絕緣子上形(xing)成(cheng)薄膜，破壞絕緣強度，影(ying)響測量的(de)準確性。真空系統(tong)中的(de)機械泵油和擴(kuo)散(san)泵油更是污染(ran)(ran)源，設備(bei)長期工(gong)作后會(hui)使(shi)(shi)設備(bei)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)明顯的(de)油膜。這(zhe)些污染(ran)(ran)同樣會(hui)影(ying)響設備(bei)的(de)性能，應注意(yi)隨(sui)時清除。

    超(chao)高真空(kong)系(xi)統中，清(qing)(qing)潔處(chu)理(li)(li)更為重要。良(liang)好的(de)清(qing)(qing)潔處(chu)理(li)(li)工藝(yi)，可(ke)(ke)以使材料(liao)放氣(qi)(qi)率降(jiang)低幾個數量級。如不銹鋼長期暴露于大氣(qi)(qi)后(hou)，不進(jin)行任何處(chu)理(li)(li)，抽(chou)(chou)氣(qi)(qi)1h后(hou)的(de)出氣(qi)(qi)率為2.7x10-1Pa·L/(s·m2)，清(qing)(qing)除(chu)油(you)污后(hou)抽(chou)(chou)氣(qi)(qi)4h，可(ke)(ke)降(jiang)到1.3x10-3Pa·L/(s·m2)。在250℃下(xia)烘烤15h，出氣(qi)(qi)率進(jin)一步降(jiang)到1.3x10-6Pa·L/(s·m2)。好的(de)清(qing)(qing)潔處(chu)理(li)(li)工藝(yi)，可(ke)(ke)以提高設備的(de)極限真空(kong)。

    此外(wai)，在各類真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)生(sheng)產中(zhong)，例如電(dian)(dian)(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)鍍(du)膜工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)焊接(jie)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)等，都(dou)(dou)十(shi)分(fen)(fen)重視真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)衛生(sheng)間(jian)題。在電(dian)(dian)(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)，要(yao)求裝配到(dao)高(gao)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)環境的(de)(de)零件(jian)，事(shi)先都(dou)(dou)必(bi)(bi)須小心地進行清(qing)(qing)洗處(chu)理，否則(ze)各種(zhong)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)可(ke)成為大量氣(qi)體和蒸氣(qi)的(de)(de)來(lai)(lai)(lai)源(yuan)，會(hui)大大延(yan)長真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)器件(jian)的(de)(de)排氣(qi)時間(jian)，不易獲得(de)高(gao)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong);對離(li)子(zi)管(guan)而言，這種(zhong)意外(wai)的(de)(de)氣(qi)體和蒸氣(qi)來(lai)(lai)(lai)源(yuan)將(jiang)使(shi)管(guan)內(nei)原有氣(qi)體的(de)(de)純(chun)度變(bian)差，以(yi)(yi)(yi)(yi)致無(wu)法(fa)得(de)到(dao)預期的(de)(de)特性(xing)(xing)。其(qi)次，污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)可(ke)使(shi)元件(jian)本身變(bian)質，例如使(shi)陰極(ji)(ji)毒化(特別是(shi)非金屬陰極(ji)(ji))，在電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)間(jian)引起漏電(dian)(dian)(dian)，某(mou)些部分(fen)(fen)(例如控制柵)產生(sheng)不必(bi)(bi)要(yao)的(de)(de)次級發射等。利用各種(zhong)清(qing)(qing)洗方(fang)法(fa)，使(shi)油(you)脂、金屬細屑、灰塵、表(biao)面(mian)(mian)附(fu)(fu)著物(wu)(wu)以(yi)(yi)(yi)(yi)及(ji)不需(xu)要(yao)的(de)(de)氧化膜和石墨膜等徹底(di)去除，可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)提高(gao)電(dian)(dian)(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)器件(jian)的(de)(de)壽命(ming)和可(ke)靠性(xing)(xing)。在真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)鍍(du)膜技(ji)術(包括(kuo)玻璃鍍(du)膜技(ji)術)中(zhong)，基片(襯(chen)底(di))表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)清(qing)(qing)潔處(chu)理也十(shi)分(fen)(fen)重要(yao)。暴露于大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)襯(chen)底(di)表(biao)面(mian)(mian)普遍(bian)受到(dao)污(wu)染(ran)(ran)。表(biao)面(mian)(mian)污(wu)染(ran)(ran)就其(qi)物(wu)(wu)理狀態來(lai)(lai)(lai)看(kan)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)氣(qi)體，也可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)液體或固體，它們以(yi)(yi)(yi)(yi)膜或散粒形式存在。就其(qi)化學(xue)特性(xing)(xing)來(lai)(lai)(lai)看(kan)，它可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)處(chu)于離(li)子(zi)態或共價態;可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)無(wu)機(ji)物(wu)(wu)或有機(ji)物(wu)(wu)。污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)來(lai)(lai)(lai)源(yuan)有多種(zhong)，而最初的(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)常常是(shi)表(biao)面(mian)(mian)本身形成過(guo)程中(zhong)的(de)(de)一部分(fen)(fen)。吸附(fu)(fu)現象、化學(xue)反(fan)應(ying)、浸(jin)析(xi)和干燥過(guo)程、機(ji)械(xie)處(chu)理以(yi)(yi)(yi)(yi)及(ji)擴(kuo)散和離(li)析(xi)過(guo)程都(dou)(dou)會(hui)使(shi)各種(zhong)成分(fen)(fen)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)增加。表(biao)面(mian)(mian)在鍍(du)膜之前(qian)必(bi)(bi)須是(shi)清(qing)(qing)沽的(de)(de)，否則(ze)鍍(du)的(de)(de)膜與表(biao)面(mian)(mian)將(jiang)不能很好地粘附(fu)(fu)。在真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)擴(kuo)散焊接(jie)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)，焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)強(qiang)度與表(biao)面(mian)(mian)清(qing)(qing)潔處(chu)理關(guan)系很大。有資料(liao)報導，焊接(jie)接(jie)頭表(biao)面(mian)(mian)粗糙度達到(dao)12.5μm以(yi)(yi)(yi)(yi)后，用超(chao)聲波(bo)振蕩來(lai)(lai)(lai)凈化被焊接(jie)零件(jian)表(biao)面(mian)(mian)，焊

    接(jie)接(jie)頭強(qiang)度可(ke)從70kg/mm2提高到110kg/mm2。利用(yong)各種不同的清潔方(fang)法，如用(yong)酒梢、丙酮、四氯化碳擦洗和真空中加熱(re)等(deng)可(ke)提高焊(han)接(jie)接(jie)頭的強(qiang)度和接(jie)頭的特性穩定性。

    環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)對(dui)真空衛生(sheng)影響很大。環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)物來自空氣、地(di)板(ban)(ban)、墻壁、天花板(ban)(ban)、家具(ju)、衣服的(de)(de)灰塵、棉(mian)絨、煙灰、頭(tou)(tou)發和頭(tou)(tou)屑。為此，電(dian)真空器件的(de)(de)生(sheng)產(chan)，一(yi)些(xie)特殊零、部(bu)件的(de)(de)生(sheng)產(chan)，都(dou)要求(qiu)在(zai)清(qing)潔車間或超(chao)潔凈車間里(li)進行操(cao)作(zuo)。在(zai)電(dian)子(zi)(zi)管(guan)制(zhi)造中(zhong)，管(guan)子(zi)(zi)裝架和零件處理必須(xu)在(zai)封閉良好的(de)(de)沽凈間里(li)進行，空氣必須(xu)經過兩級或多(duo)級過濾，相對(dui)濕度保(bao)持在(zai)50%以下(xia)。