真空知识
使用超高真空润滑脂的特点是?
超高真空(UHV,通常指压力低于 10⁻⁶ Pa)润滑脂的使用特点主要体现在其特殊的物理化学性能上,以满足极端环境下的润滑、密封和长寿命需求。以下是其主要特点及对应的技术要求:
1. 极低蒸气压(核心特性)
蒸气压需 <10⁻⁸ Pa(或10⁻¹⁰ Torr),避免挥发污染真空系统。
挥发物会沉积在真空腔体、光学元件或敏感器件(如半导体晶圆)上,导致性能下降。
普通润滑脂(如矿物油)蒸气压过高,完全不适合UHV环境。
2. 低出气率(Outgassing)
通过 ASTM E595 测试,总质量损失(TML)<1%,挥发物冷凝量(CVCM)<0.1%。
高出气率会导致真空度难以维持,延长抽气时间。
润滑脂需经过严格脱气处理,或使用高分子量合成油(如PFPE)。
3. 宽温度稳定性
工作范围:通常需覆盖 -10℃至250℃
高温下需避免分解(如硅脂在>150℃时可能裂解)。
4. 化学惰性
耐腐蚀性气体(如O₂、Cl₂)、等离子体、紫外线/电离辐射。
应用场景:
半导体工艺中可能接触刻蚀气体(如氟化物)。
航天器暴露于原子氧和宇宙射线环境。
5. 抗磨损与长寿命
超高真空中缺乏氧化膜保护,金属接触面易发生冷焊
润滑脂需形成稳定润滑膜,减少摩擦磨损
典型寿命:PFPE润滑脂在UHV中可达数年(静态密封)至数千小时(动态部件)。
6. 材料兼容性
需测试的接触材料:
密封件(如氟橡胶、全氟醚橡胶FFKM)。
金属(不锈钢、铝合金)避免腐蚀。
塑料(如PTFE、PEEK)避免溶胀。
7. 清洁性与颗粒控制
无粉尘、纤维或金属颗粒 。
光学真空系统(如激光干涉仪)对颗粒污染极度敏感。
半导体设备需避免颗粒导致晶圆缺陷。
8. 特殊环境适应性
抗辐照:用于核设施或太空环境(如PFPE优于硅脂)。
无磁干扰:某些实验(如超导磁体)需非磁性润滑脂。
使用注意事项
涂覆方式:薄层均匀涂抹,避免过量(多余脂可能迁移污染)。
预处理:真空烘烤(如150℃/24h)减少初始出气。
维护周期:定期监测摩擦系数和真空度,及时更换。
超高真空润滑脂的选择需严格匹配具体工况,建议通过实验验证性能(如摩擦测试、出气率测试)。
超高真空润滑脂——Apiezon PFPE501 Grease
Apiezon PFPE501 是一种高性能的全氟聚醚(PFPE)润滑脂,由英国Apiezon公司开发。它具有优异的化学惰性、热稳定性和抗氧化性,适用于极端环境,如高真空、高温(工作温度范围约-15℃至+250℃)或强腐蚀性场合。其低挥发性特点使其成为真空系统和精密仪器的理想润滑选择,同时与大多数塑料和弹性体兼容,广泛应用于航空航天、半导体制造和科研设备等领域。
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