真空知识
真空系统漏气用什么密封?
在真空系统中处理漏气问题时,选择合适的密封方法取决于漏点位置、真空度要求、温度范围以及介质类型等因素。以下是常见的密封解决方案:
1. 密封材料选择
真空脂(如碳氢真空脂:Apiezon品牌 ):
适用于可拆卸的静态密封(如法兰接口、旋塞阀)。
耐温范围通常为-30℃~200℃,适合低真空(如机械泵系统)。
真空密封胶(如环氧树脂、硅橡胶):
用于填补微小裂缝或固定密封件。
需选择低放气(outgassing)型号,如Torr Seal(环氧类) 。
金属密封(无氧铜、铝、金丝垫片):
适用于超高真空(UHV,≤10⁻⁹ mbar)或高温环境。
需配合刀口法兰(Knife-edge flange)使用,通过塑性变形密封。
弹性体密封圈:
O型圈材料:
氟橡胶(FKM):耐高温(~200℃)、耐化学腐蚀。
全氟醚橡胶(FFKM):超高真空兼容,抗等离子体侵蚀。
丁腈橡胶(NBR):低成本,适用于中低真空。
需确保表面光洁度(Ra≤1.6μm)和压缩率(通常20%~30%)。
2. 动态密封(运动部件)
磁流体密封:
用于旋转轴(如分子泵轴),允许转动且泄漏率极低(10⁻¹² mbar·L/s)。
波纹管(Bellows):
解决直线运动或角度调整时的密封问题,材质为不锈钢或镀镍。
3. 特殊处理技术
氦质谱检漏:先定位漏点(如焊缝、法兰接口),再针对性密封。
高温烘烤:超高真空系统需烘烤(150~400℃)以减少材料放气。
焊接或钎焊:长久性密封,适用于金属管路或腔体裂缝(如氩弧焊、电子束焊)。
4. 常见漏点及处理
法兰接口:清洁接触面,更换O型圈,均匀拧紧螺栓(按对角顺序)。
螺纹连接:使用密封胶或聚四氟乙烯(PTFE)生料带。
观察窗或电极引入:采用金属化陶瓷封接或玻璃-金属熔封。
5. 注意事项
放气问题:避免使用普通橡胶或胶水,需选择低挥发材料。
清洁度:密封前用丙酮或酒精彻底清洁表面。
压力分级:
低真空(10³~10⁻³ mbar):O型圈+脂即可。
高真空(10⁻³~10⁻⁹ mbar):需金属密封或氟橡胶。
示例方案
小型真空腔体漏气:
用丙酮清洁漏点周围。
涂抹Torr Seal环氧胶,固化24小时。
检漏确认(如酒精喷雾法观察真空计变化)。
金属法兰泄漏:
更换为无氧铜垫片,法兰螺栓扭矩按标准(如CF法兰通常为10~15 Nm)。
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