真空知識
使用超高真空潤滑脂的特點(diǎn)是?
超高真空(UHV,通常指壓力低于 10?? Pa)潤滑脂的使用特點(diǎn)主要體現(xiàn)在其特殊的物理化學(xué)性能上,以滿足極端環(huán)境下的潤滑、密封和長壽命需求。以下是其主要特點(diǎn)及對應(yīng)的技術(shù)要求:
1. 極低蒸氣壓(核心特性)
蒸氣壓需 <10?? Pa(或10?1? Torr),避免揮發(fā)污染真空系統(tǒng)。
揮發(fā)物會沉積在真空腔體、光學(xué)元件或敏感器件(如半導(dǎo)體晶圓)上,導(dǎo)致性能下降。
普通潤滑脂(如礦物油)蒸氣壓過高,完全不適合UHV環(huán)境。
2. 低出氣率(Outgassing)
通過 ASTM E595 測試,總質(zhì)量損失(TML)<1%,揮發(fā)物冷凝量(CVCM)<0.1%。
高出氣率會導(dǎo)致真空度難以維持,延長抽氣時間。
潤滑脂需經(jīng)過嚴(yán)格脫氣處理,或使用高分子量合成油(如PFPE)。
3. 寬溫度穩(wěn)定性
工作范圍:通常需覆蓋 -10℃至250℃
高溫下需避免分解(如硅脂在>150℃時可能裂解)。
4. 化學(xué)惰性
耐腐蝕性氣體(如O?、Cl?)、等離子體、紫外線/電離輻射。
應(yīng)用場景:
半導(dǎo)體工藝中可能接觸刻蝕氣體(如氟化物)。
航天器暴露于原子氧和宇宙射線環(huán)境。
5. 抗磨損與長壽命
超高真空中缺乏氧化膜保護(hù),金屬接觸面易發(fā)生冷焊
潤滑脂需形成穩(wěn)定潤滑膜,減少摩擦磨損
典型壽命:PFPE潤滑脂在UHV中可達(dá)數(shù)年(靜態(tài)密封)至數(shù)千小時(動態(tài)部件)。
6. 材料兼容性
需測試的接觸材料:
密封件(如氟橡膠、全氟醚橡膠FFKM)。
金屬(不銹鋼、鋁合金)避免腐蝕。
塑料(如PTFE、PEEK)避免溶脹。
7. 清潔性與顆粒控制
無粉塵、纖維或金屬顆粒 。
光學(xué)真空系統(tǒng)(如激光干涉儀)對顆粒污染極度敏感。
半導(dǎo)體設(shè)備需避免顆粒導(dǎo)致晶圓缺陷。
8. 特殊環(huán)境適應(yīng)性
抗輻照:用于核設(shè)施或太空環(huán)境(如PFPE優(yōu)于硅脂)。
無磁干擾:某些實(shí)驗(yàn)(如超導(dǎo)磁體)需非磁性潤滑脂。
使用注意事項
涂覆方式:薄層均勻涂抹,避免過量(多余脂可能遷移污染)。
預(yù)處理:真空烘烤(如150℃/24h)減少初始出氣。
維護(hù)周期:定期監(jiān)測摩擦系數(shù)和真空度,及時更換。
超高真空潤滑脂的選擇需嚴(yán)格匹配具體工況,建議通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性能(如摩擦測試、出氣率測試)。
超高真空潤滑脂——Apiezon PFPE501 Grease
Apiezon PFPE501 是一種高性能的全氟聚醚(PFPE)潤滑脂,由英國Apiezon公司開發(fā)。它具有優(yōu)異的化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性和抗氧化性,適用于極端環(huán)境,如高真空、高溫(工作溫度范圍約-15℃至+250℃)或強(qiáng)腐蝕性場合。其低揮發(fā)性特點(diǎn)使其成為真空系統(tǒng)和精密儀器的理想潤滑選擇,同時與大多數(shù)塑料和彈性體兼容,廣泛應(yīng)用于航空航天、半導(dǎo)體制造和科研設(shè)備等領(lǐng)域。
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