真空炉高温除气工艺对降低不锈钢出气率的作用

真空炉高温除气工艺可以大大降低不锈钢出气率。通过应用实例,给出了真空炉高温除气和现场烘烤除气及二者结合除气的结果,分析了真空炉高温除气的有利因素,证明采用该工艺对于降低不锈钢出气率,从而获得超高真空具有显著的效果。     

RC型快速冷却超高真空炉的研制

一、前言 随着现代工业和科学技术的迅速发展,空间技术、高能物理、表面物理、电子工业、受控热核反应等许多尖端科学技术,对真空系统结构材料的预处理,提出了越来越高的要求。结构材料在超高真空炉中高温除气,被认为是目前世界上最有效的材料预处理方法[1]。迄今为止,不锈钢中最低的材料放气率,不是用其它处理方法取得的,而是通过超高真空炉高温除气获得的[2]。 为了满足超高真空结构材料的越来越高的处理工艺要求,有效地解决我厂超高真空产品的质量问题,我厂近年来研制成功了RC型快速冷却超高真空炉。见图1。这台大型设备从开始设计到研…     

不同处理方法下铁氧体出气性能的研究

为减少加速器束流快引出元件铁氧体材料真空出气量,对铁氧体材料进行真空除气、镀膜以及烘烤工艺处理。采用旁路切换法(SPP)测量不同处理条件下的出气率。结果表明,铁氧体材料经真空除气后镀TiN膜,在测试罩中经烘烤,冷却后充氮气测得的出气率最低。     

铬锆铜材料的热出气性能研究

采用双通道气路转换法测量了铬锆铜材料的出气率。对经过150℃、保温24 h烘烤的铬锆铜,测得的出气率为2.89×10~(-10)Pa·L·s~(-1)·cm~(-2)(等效氮气),烘烤温度提升至250℃时,铬锆铜的出气率降低约一个数量级。铬锆铜在真空炉中进行400℃、保温24 h除气处理后,仅经过150℃、保温24 h烘烤,出气率即低至1.64×10~(-11)Pa·L·s~(-1)·cm~(-2),进一步提升烘烤温度,出气率变化不大。通过X射线光电子谱分析铬锆铜在不同温度下的表面成分。在250℃时,铬锆铜表面Cu的氧化物已经基本完全分解,在400℃时,铬锆铜体内的Cr析出至表面,降至室温,Cr仍保留在表面。铬锆铜表面氧化层成分的变化是造成其出气率差异的原因。     

钨涂层面对等离子体材料出气性能的研究

钨由于高熔点、低溅射率等优点而被广泛的认为是最有希望的核聚变装置面对等离子体材料.然而考虑到等离子体约束和边界气体再循环,钨涂层面对等离子体材料在真空中的出气性能的研究是十分重要的.研究结果显示钨涂层主要出气种类为H2,H2O,O2,CO/N2和CO2.在300℃、经过4小时的烘烤,涂层出气率有明显的降低,特别是H2O和CO/N2;继续烘烤对涂层出气率改善效果不显著,因此真空等离子体喷涂钨涂层在用作面对等离子体材料时,仍需要烘烤、放电清洗等壁处理手段.     

兰州重离子冷却储存环10-10 Pa 大型超高真空系统

形成并成功地实施一套完整的超高真空获得方案,以满足兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSL)6×10-9Pa超高真空度的要求.这套方案包括合理选择和配置真空排气系统及其他设备、合理选择材料、采用真空炉除气及在线烘烤等有效措施及大幅度降低材料出气率等.首先在样机上获得了5×10-10Pa的超高真空度,然后将样机的成功经验应用于HIR-FL-CSR大型超高真空系统.目前,已建成的各子系统真空度达到了(2×10-9～4×10-10)Pa.     

高温真空除气对材料磁导率的影响

为了满足真空材料出气率的要求,HIRFL-CSR工程超高真空系统制定了高温真空除气工艺,此工艺在明显降低了材料的体出气率的同时,对降低真空室材料在机加工、焊接等过程中所产生的磁性有显著的作用.     

不锈钢的真空特性

一、引言 本文与《不锈钢的材料特性》一文是姐妹篇,主要阐述不锈钢的放气特性、透气性和各种去气工艺。当我们按照真空设备的要求选择了某种不锈钢之后,如果不掌握它的真空特性,不进行适当的清洗、去气和表面处理,那么不锈钢的良好真空特性是得不到充分发挥的,结果制成的设备也不会有好的质量。本文重点评述各种清洗、除气和预处理的方法及其效果,如蒸汽除油,氧化处理,离子轰击等等,以便我们选择最佳的处理工艺。 二、放气特性 材料在真空中放出气体是各种材料的通性。材料放出气体有以下三方面的原因: 1.由于材料表面的物理吸附和化学吸附…     

真空管道TiN膜热出气率实验研究

简要叙述了小孔流量法测量材料出气率实验的原理和实验装置，给出了不锈钢溅射镀TiN膜在不同情况下的热出气率，并对影响不锈钢溅射镀TiN膜热出气率情况的各种因素进行了分析，为使用溅射镀TiN膜表面处理的储存环真空室的设计提供了依据。     

上海光源光束线石墨薄片材料的真空性能实验研究

石墨薄片材料的出气率及放出气体成分是上海光源光束线真空系统优化的重要依据.因此,采用小孔流导法实验装置测试经不同清洗处理的石墨薄片的出气率,并且通过四极质谱计监测测试过程中放出气体的成分.结果表明,不同清洗处理对石墨薄片的出气率的影响不大,而烘烤是降低石墨薄片出气率的有效方法.石墨薄片出气率在未经烘烤时为10-8Pa·L·s-1·cm-2量级,在140℃经48h烘烤后为10-10Pa·L·s-1·cm-2量级.石墨薄片的残余气体谱图分析表明,与延长排气时间相比,烘烤是抽除石墨薄片吸附的清洗剂的有效措施.     

真空钎焊系统内材料出气对压升率的影响研究

随着微电子封装向小型化、高密度化、高可靠性的方向发展,各行业对钎焊技术提出了高钎透率、高钎焊接头质量、材料具备高净化度等需求。高真空钎焊技术也随之日益普及、加速发展。该技术通过保障真空室的洁净度及焊接真空度,进而保障元器件的焊接质量及寿命。高真空钎焊技术要求真空钎焊炉具备高真空度、低压升率。高温下材料出气是高真空状态下炉体内的主要气源,直接影响着保真空时间。针对已组装完成的真空钎焊炉,本文进行了炉体材料表面放气、炉体压升率的理论研究计算;实际测试了真空钎焊炉所能达到的真空度及压升率;详细分析了高温下炉体材料表面出气特性;分析了不同温度对材料放气的影响;建立了一种材料放气-压升率模型,以期更好地指导真空钎焊炉设计。     

材料在真空环境下放气的测试技术研究

往真空材料放气率测试装置上对金属材料的放气特性进行了实验研究,实验采用的方法为静态升压法、固定流导法、双通道气路转换法。实验结果表明,测试装置的极限真空度为9．2×10^-9Pa,铜、铝合金2A12、304不锈钢三种材料半小时后的放气率分别为2．34×10^-8a·m^3·s^-1·cm^-2、1．83×10^-9Pa·m^3·s^-1·cm^-2、8．48×10^-11Pa·m^3·s^-1·cm^-2。利用四极质谱计测得装置的本底气体成分主要有H2、N2／CO、H2O和CO2,材料放出的气体成分主要有N2／CO、H2O。三种方法测试得到的铜金属材料的放气率随着温度的升高而小断增大。     

(Ti,Al)N薄膜的升温出气特性研究

介绍了采用多弧离子镀方法在不锈钢表面镀覆(Ti,Al)N薄膜,并对膜的结构、表面成分和形貌进行了简单分析,用热出气方法研究其出气特性,并与不锈钢的热出气性能进行比较,发现在不锈钢表面镀覆一层(Ti,Al)N膜可以有效地阻挡不锈钢体内氢扩散和碳偏析,因此(Ti,Al)N是比较理想的真空材料。     

Hydrogen distribution in titanium materials with low outgassing property

This paper addresses a hydrogen outgassing mechanism in titanium materials with extremely low outgassing property by investigating hydrogen atoms distribution in depth around the surface in a titanium material and stainless steel. The evacuation time dependence of depth profiles of positive hydrogen ions was measured by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). In the stainless steel, concentration of hydrogen atoms decreases slowly at the surface oxide layer, while it decreases rapidly in the bulk by vacuum evacuation. Thus, the surface oxide layer is considered to prevent hydrogen diffusions in the bulk. On the other hand, in the titanium material, hydrogen atoms show maximum concentration at the boundary between the surface oxide layer and the bulk titanium. Moreover, concentration of hydrogen atoms decreases rapidly at the surface oxide layer, while those decrease slowly in the deep region below the surface-bulk boundary by vacuum evacuation. It is suggested that the boundary between the surface oxide layer and bulk titanium plays a role of a barrier for bulk hydrogen diffusions. These facts give very low hydrogen concentration near the surface, which results in an extremely low outgassing rate in titanium materials.     

Titannitrid als gasabgabereduzierende Schicht auf Edelstahl

TiN films were deposited on stainless steel samples using a new coating procedure, the so-called modified pulse arc process. The influence of titanium nitride films on the outgassing rate was studied and the obtained results were discussed. Measurements of the outgassing rate carried out with untreated stainless steel samples and with stainless steel samples coated with titanium nitride by DC arc process are compared with the results obtained from the samples coated with the modified pulse arc process in order to get information about the influence of the coating procedure on the outgassing rate.     

1750℃高温钽片真空炉的研制

本文介绍了一种用于高压电容器钽粉高温脱气处理的新型金属热处理炉，这种炉子是针对钽粉高温脱气的特点开发研制的，即使在工作温度，真空度较高，除气量，温度梯度较大的情况下，仍能保证高温脱气的合理性和延长加热器的使用寿命，并能广泛适用于高温脱气，真空钎焊等场合。     

Factors limiting the attainment of ultra-high vacuum below 10 torr

The present capabilities of ultra high vacuum pumping systems are such that the major limitation on the attainment of ultra high vacuum is the gas loas presented by degassing and permeation of walls and of internal components. Considerable work has been undertaken, theoretically, and experimentally, to illustrate the effects of high temperature bake-out on minimizing outgassing rates but these usually refer to effects at ambient or constant elevated temperature. The present communication analyzes the rate of degassing of components when subjected to time varying heating cycles, in terms of diffusion from the bulk of the solids. It is shown that measurements of degassing rate as a function of increasing temperature can lead to detailed knowledge of the diffusion process which is important in determining the degree of bake-out necessary for individual systems.