真空密封性能与分类
保证真空系统真空度的方法
保证真空系统真空度的方法真空度是真空系统中气体分子数量的指标,它直接影响着真空系统的性能和稳定性。
保证真空系统的高真空度对于很多实验和工业应用都是至关重要的。
本文将介绍一些常用的方法和技术,以保证真空系统的高真空度。
一、减少气体进入真空系统的途径1.密封性能:真空系统的密封性能对于保持高真空度至关重要。
选择高质量的密封件、使用合适的密封材料,并确保密封面的平整度和光洁度可以有效减少气体泄漏。
2.真空系统设计:合理的系统设计可以减少气体进入真空系统的途径。
例如,减少气体通道的数量和长度,采用合适的管道直径,以及增加隔离阀等。
3.排气系统:有效的排气系统可以及时将进入真空系统的杂质气体排出。
合理选择排气速度和排气时间,使用高效的排气设备,如分子泵、吸附泵等。
二、去除真空系统内的气体1.抽气:通过抽气设备将真空系统内的气体抽出,从而降低系统内气体分子的数量。
常用的抽气设备包括机械泵、分子泵、栅栏放电等。
选择合适的抽气速度和抽气时间,并根据系统需求进行合理的抽气组合。
2.吸附:吸附是一种常用的去除气体的方法。
可以使用吸附剂如活性炭、分子筛等,通过吸附气体分子来降低系统内的气体压力和浓度。
3.蒸发:对于易挥发气体,可以通过加热或者使用真空蒸发设备将其蒸发掉。
常见的应用包括蒸发器、蒸发罩等。
三、控制真空系统内的条件1.温度控制:通过控制真空系统内的温度来影响气体的行为。
例如,加热可以加速气体的蒸发和扩散,从而提高真空度。
2.压力控制:在真空系统中控制气体压力可以有效调节真空度。
可以使用压力控制器、阀门等设备来实现压力的精确控制。
3.材料选择:选择适合的材料可以减少气体的吸附和释放,从而提高真空系统的真空度。
例如,使用不易吸附气体的材料,如不锈钢、铝等。
保证真空系统真空度的方法包括减少气体进入真空系统的途径、去除真空系统内的气体以及控制真空系统内的条件。
通过合理设计和选择适宜的设备和材料,可以有效提高真空系统的真空度,满足实验和工业应用的要求。
真空密封技术
真空密封技术真空密封技术是一种利用真空环境来实现物体密封的技术。
在真空状态下,通过有效地排除气体和水分子,可以有效地保护物体免受外界环境的污染和腐蚀,保持物体的原始状态和性能。
真空密封技术在许多领域都有广泛的应用,特别是在航天、电子、医疗、食品等行业。
真空密封技术在航天领域发挥着重要作用。
航天器在进入太空之前需要经过严格的检测和测试,其中包括真空密封测试。
在航天器中,各种仪器设备和零部件需要在极端的温度和压力条件下工作,因此需要保证它们在真空状态下的稳定性和可靠性。
通过真空密封技术,可以有效地防止外界空气和水分子对航天器的影响,保证航天器的正常运行。
在电子行业,真空密封技术也被广泛应用。
在电子元器件的生产过程中,往往需要将电子元器件放置在真空环境中,以确保它们的性能和寿命。
例如,半导体元件制造过程中需要使用真空密封技术,以排除气体和杂质对半导体的影响,确保其电气性能达到预期。
此外,真空密封技术还可以应用于电子设备的封装和封装,以提高设备的密封性和稳定性。
在医疗行业,真空密封技术也被广泛应用于医疗器械和医药包装。
医疗器械往往需要在洁净、无菌的环境下使用,以确保患者的安全和健康。
真空密封技术可以有效地排除外界空气和水分子,减少细菌和其他有害物质的侵入,保证医疗器械的洁净度和无菌性。
此外,真空密封技术还可以应用于医药包装,防止药品受到湿气、光线和氧气的影响,保持药品的稳定性和有效性。
在食品行业,真空密封技术被广泛应用于食品包装和保鲜。
食品在长时间储存和运输过程中容易受到氧化和腐败的影响,从而降低食品的品质和口感。
通过真空密封技术,可以有效地排除包装中的空气和水分子,减缓食品的氧化反应,延长食品的保鲜期。
此外,真空密封技术还可以防止食品被细菌和其他有害物质污染,保持食品的卫生安全。
真空密封技术在航天、电子、医疗和食品等行业都有广泛的应用。
通过排除气体和水分子,真空密封技术可以保护物体免受外界环境的污染和腐蚀,从而保持物体的原始状态和性能。
第十讲:真空密封
[简介]:真空系统是由真空泵、阀门、扑集器、导管等各种元件通过不同的连接形式组成的,就是真空室也是由多个部件,多种不同材料的组件组建而成的。
这些各式各样的零件要用不同的密封方法连接在一起,这些密封方法既要保证零件的可靠连接又要防止通过接头发生漏气,保证真空系统的密封质量,把真空系统的漏气率控制在一定范围内,所以真空密封是真空系统设计、装配过程中的重要问题。
1 概述真空系统是由真空泵、阀门、扑集器、导管等各种元件通过不同的连接形式组成的,就是真空室也是由多个部件,多种不同材料的组件组建而成的。
这些各式各样的零件要用不同的密封方法连接在一起,这些密封方法既要保证零件的可靠连接又要防止通过接头发生漏气,保证真空系统的密封质量,把真空系统的漏气率控制在一定范围内,所以真空密封是真空系统设计、装配过程中的重要问题。
有些真空密封除了要求不漏气之外,还要求能够允许电流传输、运动的传输、材料的递送或者让辐射传输。
为了适应各种不同要求,采用了很多种不同结构形式的密封方法,用于真空密封的材料也很多。
根据连接件的相互关系,密封方法、用途和材料的不同,可以对真空技术中所使用的密封方法进行分类。
总起来说,根据被连接件的相互关系,可以将真空密封分为两大类:静密封连接和动密封连接。
它们的细分如图l所示。
这些密封连接方法分别适用于不同的工作条件。
2 永久密封连接永久密封连接用于不需经常拆卸的密封连接处,用这种方法可以保证最好的密封和机械强度。
2.1 玻璃与玻璃的封接玻璃与玻璃之间的封接通常是在煤气或天燃气和氧气的混合火焰中进行烧结熔化而进行的。
为了保证封接可靠,必须使封接玻璃之间的热膨胀系数极为相近,否则会因封接时产生的内应力引起玻璃的破裂。
经验证明:如果线膨胀系数之差不大于7×10-7/℃,则熔接处所产生的内应力不致引起炸裂。
如果膨胀系数太大,则应采取膨胀系数介于二者之间的中间玻璃进行过渡封接。
经过封接的地方最好采用退火工艺来消除内应力,否则封接处也易引起破裂。
常见的几种超高真空密封技术
常见的几种超高真空密封技术真空应用,真空系统解决方案一、真空橡胶密封19世纪中期,出现了第一个O形圈。
到今天,仅仅过了一百多年的时间,但是,O形圈结构简单、装卸方便、密封可靠、动摩擦阻力小、无需周期调整,所以得到了全面发展,广泛应用于各种真空系统的密封上。
应用于真空系统比较多的有两类橡胶:由天然乳胶制成的硫化橡胶、合成橡胶(包括丁基、氯基、丁晴橡胶),以及硅酮橡胶、氟橡胶等。
解决真空橡胶密封,除了要有正确的密封结构设计之外,合理选择密封材料也是关键。
影响真空密封的几个主要因素有:橡胶的耐热性、耐压缩变形性、漏气率、气透性、出气率,以及升华(失重)等。
•耐热性。
在真空系统中,常常要对系统或元件进行去气,一般通过烘烤来完成,这样对橡胶密封件要求有一定的耐热性,以保证烘烤去气的顺利进行。
一般烘烤温度在120℃以下和10-5Pa的真空度下,可以采用丁基或丁晴橡胶;如果要求更高的烘烤温度,并且在超高真空环境中工作,则需采用氟橡胶。
•耐压缩变形性。
在真空系统中,大量的真空密封件,都处于压缩状态下工作。
为了使密封件具备密封的可靠性,同时保持一定的密封寿命,真空密封橡胶应具有较小的压缩变形值(最好小于35%),同时要求具有比较缓慢的压缩应力松弛程度(即压缩应力松弛系数较大),这样才能保证真空密封件具有较高的工作寿命。
•漏气率。
根据经验和计算,在真空系统中,当真空泵的抽气速率为8000L/s时,要维持5×10-7Pa的真空度,橡胶的漏气率不得大于5.25×10-3Pa·cm3/s。
下表1是各种橡胶的漏气率。
表1 各种橡胶的漏气率•气透性。
不同橡胶在不同温度下,对空气的气透性不同,这是由它们的内部结构决定的。
丁晴橡胶由于有甲基基团,所以气透性低;又由于丁晴橡胶有晴基的极性基团,所以它对非极性气体渗透性低。
因此,丁晴橡胶的丙烯晴含量越高,其气透性越低。
值得一提的是,温度对橡胶的气透性影响很大,温度越高,气透性越大。
真空物理学中的真空技术和设备研究
真空物理学中的真空技术和设备研究真空技术是真空物理学中的核心领域之一,它涉及到实现高度真空的过程和相应的设备研究。
真空技术在众多学科领域中具有广泛的应用,如材料科学、化学、电子工程等。
本文将探讨真空物理学中的真空技术和设备的研究。
一、真空技术的定义和分类真空技术是指将容器内气体压强降低到一定范围内的技术。
根据压强的不同,真空技术可分为几个范围:高真空(10^-6 ~ 10^-7 Pa)、超高真空(10^-7 ~ 10^-12 Pa)和极高真空(低于10^-12 Pa)。
在真空技术中,最高真空度是评价设备和技术性能的重要指标。
真空技术主要包括抽气、密封和检漏三个方面。
其中,抽气是将容器内的气体抽出以降低压强的过程;密封是指将真空容器与外界环境隔绝,防止气体再次进入容器;检漏是为了确认真空容器的密封性能,以保证容器内真空度的稳定性。
二、真空技术的应用领域1. 材料科学真空技术在材料科学中有重要应用,例如薄膜沉积和材料表面处理。
薄膜沉积是通过真空蒸发、溅射等方法将材料凝结在基底表面,用于制备光学薄膜、金属膜等。
表面处理是通过真空条件下的物理或化学方法对材料表面进行清洁、活化或改性,以改善其性能。
2. 电子工程真空技术在电子工程中应用广泛,例如真空电子器件的制备与研究。
真空电子器件是指在真空条件下工作的电子元件,如电子管、冷阴极场发射器。
真空电子器件的制备需要在高真空条件下进行,以减少气体对器件性能的影响。
3. 天文学在天文学中,真空技术被用于制造和维护望远镜。
望远镜必须在真空环境中工作,以避免大气层对光的散射和吸收。
同时,望远镜需要保持高真空度以降低背景噪声,并确保观测的准确性和精度。
三、真空技术的设备研究1. 真空泵真空泵是实现真空状态的核心设备之一。
根据工作原理和结构不同,真空泵可分为机械泵、扩散泵、分子泵等类型。
机械泵通过旋转叶片产生气体的连续抽出,扩散泵则通过气体的扩散来降低压强,而分子泵则利用分子的高速击中来实现抽气。
真空之定义与分类
一、真空之定義與分類(一) 真空之定義英文Vacuum,表示Empty或Nothing,空無一物,是佛家的境界,但在真空技術裡,真空係針對大氣而言,表示一特定空間內部之部份氣體被排出,其壓力小於一大氣壓,通常稱此空間為真空或真空狀態。
在真空技術中,一密閉容器雖保持真空,但並非真正的空,也就是說真空並不表是容器內部全無氣體分子;事實上以目前之技術所及的超高真空狀態,其中仍有為數可觀之氣體分子存在。
(二) 真空之分類真空技術中,將真空依壓力大小分為四個區域,如下1.粗略真空 (Rough Vacuum ) 760 ~ 1 torr -----\黏滯流2.中度真空 (Medium Vacuum ) 1 ~ 10-3 torr -----\過度流3.高真空 ( High Vacuum ) 10-3 ~ 10-7 torr -----\ 分子流4.超高真空 ( Ultra-high Vacuum ) 10-7 ~torr以下 -----\ 分子流單位換算1標準大氣壓力 = 1 atm= 760 mmHg = 760 torr= 14.7 psi= 1.03327 kg / cm2=1.103 X 105 Pa=1013mbar (氣象學專用)二、分子自由徑 (Mean Free Path,λ)在真空系統中,氣體分子以高速作直線運動的過程中和器壁及其它分子碰撞可以用下列兩個量描述:(1)碰撞率 (Collision rate, Zv) : 單位時間內氣體分子彼此碰撞之平均次數。
(2)平均自由徑 (Mean Free Path, λ) : 氣體分子與氣體分子相繼二次碰撞中所運動的平均距離。
、、、、(、、P單位torr、分子直徑、n為密度)(3)(constant)這表是壓力大時分子平均自由徑小,反之平均自由徑大。
如果再加上容器的尺寸可構成真空中的氣流態的形成因素,a.(容器的尺寸) : 則分子間的碰撞機率比分子與器壁碰撞的大(viscous flow)。
真空密封胶圈规格
真空密封胶圈规格
真空密封胶圈是用于在真空环境下提供密封的橡胶圈。
其规格会因应用和制造商而有所不同,但通常包括以下几个方面的参数:
1. 直径:胶圈的外径尺寸,通常以毫米或英寸为单位。
直径的大小应与密封的接口或管道直径相匹配。
2. 内径:胶圈的内部直径,也是以毫米或英寸为单位。
它表示胶圈可通过的通道直径。
3. 截面形状:胶圈的横截面形状,如圆形、方形、矩形等。
这取决于密封的要求和应用场景。
4. 厚度:胶圈的轴向尺寸,即其宽度或高度,通常以毫米为单位。
厚度会影响密封的紧密度和耐压能力。
5. 材质:真空密封胶圈通常由橡胶制成,常见的材质包括丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)等。
不同的材质具有不同的耐温、耐化学性和密封性能。
6. 硬度:胶圈的硬度指标,通常使用绍尔 A 硬度计进行测量。
硬度会影响胶圈的压缩变形和密封效果。
7. 公差:每个规格参数可能有一定的公差范围,以确保胶圈能够与密封接口正确配合。
在选择真空密封胶圈时,应根据具体的应用需求和密封要求,参考制造商提供的规格参数表,确保所选胶圈能够满足真空环境下的密封要求。
如有特殊需求,还可以与制造商进行进一步的沟通和定制。
真空密封标准
真空密封标准一、密封材料标准材料适应性:真空密封材料应能适应各种不同的工作环境,包括高温、低温、强腐蚀、真空等极端环境。
材料稳定性:真空密封材料应具有稳定的物理和化学性质,以确保在长时间使用过程中不会发生明显的性能衰减或老化。
材料相容性:真空密封材料应与所密封的介质具有良好的相容性,以避免介质对密封材料的腐蚀或溶解。
材料机械性能:真空密封材料应具有足够的强度、耐磨性和抗疲劳性,以确保在正常的使用条件下不会发生断裂、磨损或变形。
二、密封件标准尺寸精度:真空密封件应具有精确的尺寸和公差范围,以确保在装配过程中不会出现卡滞或过盈配合问题。
表面粗糙度:真空密封件的表面粗糙度应达到一定的标准,以减小摩擦阻力,提高密封性能。
耐压性能:真空密封件应具有足够的耐压性能,以承受系统内部的压力波动和冲击。
耐温性能:真空密封件应能在系统工作温度范围内保持稳定的性能,不会因温度变化而产生明显的尺寸变化或性能衰减。
三、密封试验标准泄漏试验:在装配完成后,应对真空密封件进行泄漏试验,以确保其满足设计要求的密封性能。
耐压试验:在泄漏试验通过后,应进行耐压试验,以验证真空密封件在高压条件下的稳定性和可靠性。
温度试验:在耐压试验通过后,应进行温度试验,以验证真空密封件在不同温度下的性能表现。
疲劳试验:在温度试验通过后,应进行疲劳试验,以验证真空密封件在循环加载条件下的耐用性和可靠性。
四、密封应用标准使用环境:真空密封件应适用于所使用的具体环境和介质条件,如真空、高温、低温、腐蚀介质等。
安装要求:真空密封件的安装应按照规定的程序和要求进行,避免因安装不当而引起密封性能下降或损坏。
使用寿命:真空密封件的设计和使用寿命应满足系统的使用要求,在规定的使用时间内能保持良好的性能和可靠性。
维护保养:真空密封件在使用过程中应定期进行维护保养,包括清洗、润滑、更换等措施,以确保其长期稳定的性能表现。
五、密封安全标准安全防护:真空密封件应配备安全防护措施,以防止在使用过程中发生意外伤害或事故。
密封技术基础知识真空密封
密封技术基础知识真空密封真空联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气。
对任何真空系统总希望漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素有关,故在联接处总会存在一定的漏、放气量,因此可根据真空系统工作的性质,真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。
真空系统中的压力在高于10-5Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。
当真空度提到压力10-7Pa的真空范围时,这些密封材料就不能用了,需要应用超高真空的密封材料如金或铜作垫圈,而真空壳体不能用软刚需要改用不锈钢。
超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。
系统内的压力极限,一方面与泵的有效抽速有关,另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。
因虽有系统的有效抽速由于泵有结构尺寸和费用的原因,总存在实际限制。
所以,减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标,成为选择超高真空材料的主要准则。
作为真空系统内部用的材料,要求饱和蒸汽压低,为了减少慢性解吸和体出气,要求能耐450℃高温烘烤,而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。
作为真空系统壳体材料,要求能忽略气体渗透,承受得住大气压的压力,烘烤期间耐空气侵蚀和不发生漏气。
此外,要求选用材料,加工制作容易,价廉易得。
对于真空度低于10-7Pa的超高真空,虽然天然和合成橡胶是理想的密封圈材料,弹性好,装配成真空密封后法兰螺栓受力很小,而且可以多次重复使用。
但由于超高真空系统要求密封圈材料耐250℃烘烤,实际上可可供选用的几种橡胶材料都不能满足要求。
真空度更高(即压力更低)的超高真空,则必须采用金属密封。
9.1 真空用橡胶密封圈接触式真空动密封的结构,最常用的有下面几种类型:1)J型真空用橡胶密封。
J型真空用橡胶密封圈工作表面应平整光滑,不允许有气泡杂质、凹凸不平等缺陷。
2)O型真空用橡胶密封圈。
3)骨架型真空用橡胶密封圈4)真空用O形橡胶密封圈9.2真空用金属密封圈金属密封圈密封的可拆联接是超高真空系统中常用的联接形式。
各类密封介绍
第章密封第一节密封的分类一、静密封的分类、特点与应用1、垫片密封原理、特点:在两联接件(如法兰)的密封面之间垫上不同型式的密封垫片,如非金属、非金属与金属的复合垫片或金属垫片。
然后将螺纹或螺栓拧紧,拧紧力使垫片产生弹性和塑性变形,填塞密封面的不平处,达到密封的目的。
应用:密封压力和温度与联接件的型式、垫片的型式、材料有关。
通常,法兰联接密封可用与温度范围为-70~600℃,压力大于1.333kPa(绝压)、小与或等于35Mpa。
若采用特殊垫片,可用于更高的压力。
2、研合密封原理、特点:靠两密封面的精密研配消除间隙,用外力压紧(如螺栓)来保证密封。
实际使用中,密封面往往涂敷密封胶,以提高严密性。
应用:密封面粗糙度Ra=2~5μm。
自用状态下,两密封面之间的间隙不大于0.05mm。
通常密封100MPa一下的压力及550℃的介质,螺栓受力较大。
多用于气轮机、燃汽机轮等汽缸接面。
3、O形环密封原理、特点:O形环装入密封沟槽后,其截面一般受到15~30%的压缩变形。
在介质压力作用下,移至沟槽的一边,密闭需密封的间隙,达到密封目的。
密封性能好,寿命长,结构紧凑,装拆方便。
应用:根据选择不同的密封圈材料,可在-100~260℃的温度范围使用,密封压力可达100MPa。
主要用于气缸、油缸的缸体密封。
4、填料密封原理、特点:在钢管与壳体之间充以填料(肃称盘根),用压盖和螺钉压紧,以堵塞漏出的间隙,达到密封的目的。
应用:多用于化学、石油、制药等工业设备可拆式内伸接管的密封。
根据充填材料不同,可用于不同的温度和压力。
5、密封胶密封原理、特点:用刮涂、压注等方法将密封胶涂在要紧压的两个面上,靠胶的浸润性填满密封面凸凹不平处,形成一层薄膜,能有效地起到密封作用。
密封牢固,结构简单,密封效果好,但耐温性差。
应用:通常用于150℃以下,用于汽车、船舶、机车、压缩机、油泵、管道以及电动机、发动机等的平面法兰、螺纹联接、承插联接的胶封。
真空动密封
真空动密封一、什么是真空动密封真空动密封是一种在高真空条件下实现物体密封的技术。
它通过将密封部件置于真空环境中,利用真空和动力装置的作用,使密封部件能够有效地承受外界压强的作用,从而实现密封效果。
二、真空动密封的原理真空动密封的基本原理是利用密封部件的形变特性和材料的弹性规律,在外界压强作用下,通过合理的结构设计和动力装置的帮助,在密封部件与被密封物体之间产生恒定的负压差,从而实现真空密封。
2.1 密封部件的形变特性密封部件通常采用橡胶、塑料等弹性材料制成,这些材料具有较高的弹性系数和良好的形变特性。
当外界压强增大时,密封部件会产生弹性变形,将外界压强作用在其上的力有效地缓冲和传递,从而保证密封的可靠性。
2.2 动力装置的作用动力装置是真空动密封的关键部分,它通过产生一些特定的动力,使得被密封物体与密封部件之间保持一定的相对运动,从而产生负压差。
常见的动力装置有旋转轴密封、活塞密封等,它们能够有效地减小密封部件的磨损和热量产生,提高密封效果的可靠性与稳定性。
三、真空动密封的应用领域真空动密封在各个领域中都有重要的应用,下面将介绍其中几个典型的应用领域。
3.1 真空系统真空系统广泛应用于各种科学研究、工业生产和医疗设备中。
在科学研究中,真空系统常用于实验室中的物质研究和表面分析等,在工业生产中,则广泛应用于半导体制造、电子设备的生产和精密加工等方面。
同时,在医疗设备中,真空系统也发挥着重要的作用,例如在核磁共振成像仪和X射线装置中,真空动密封能够有效地防止外界气体对设备的干扰,提高设备的工作稳定性和精确性。
3.2 航空航天领域在航空航天领域中,真空动密封的应用非常广泛。
例如,在宇航器的推进系统中,真空动密封能够有效地保证管路的密封性,避免推进剂泄露;在飞机的发动机中,真空动密封能够减小摩擦和磨损,提高发动机的性能和寿命。
3.3 化工装备在化工装备中,真空动密封常用于各种反应釜、蒸发器、干燥器等设备的密封。
真空密封
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2.2.4 用于静连接的双重密封垫圈 双重密封圈的密封效果
真空橡胶圈在密封时,通过它所渗漏的气体量 与许多因素有关。例如橡胶的种类、硬度、蒸 气压、压缩量,密封面的表面粗糙度、温度等 等。但最重要的影响因素是密封圈内外两侧的 压力差。实验证明:密封圈两侧压差的减小, 可极大地提高其密封性能。 使用双重垫圈密封,并在双重垫圈之间抽空,可 以极大地提高所获得的真空度,如图13所示。
高压电输入密封 图20所示是高压电 输入密封的一种结 构。高压电输入密 封的特点是输入线 均采用陶瓷做为绝 缘体。
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低电压大电流的电极密封 图21是低电压大电流的电极密封结构。图中a 、b两种结构是固定式电极,c是可移动式电极, 为了对电极进行冷却,在b、c两种结构中均设有 水冷。供水和回水均在真空室外进行。
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2.2.2 用于静连接的弹性体密封垫圈 弹性体具有弹性好、受压时体积不变的特点, 可用于真空密封。 把氯丁橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚 四氟乙烯等制成圆截面或矩形截面的环,夹在 两个连接件之间并压缩即可实现密封,见图8.
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密封性能取决于接触面粗糙度、弹性体的透气性 、放气率和蒸气压等。连接件接触部位的粗糙度 至少应加工到Ra3.2,而且应使弹性体暴露到真 空侧的表面积尽量小。一些设计型式见图9
38
芯柱密封:如图24所示
39
销钉密封:如图25所示
40
2.2.7 观察窗 根据密封型式,观察窗可分为可拆连接和不可拆 连接。前者用于高真空和低真空,后者用于超高 真空系统。图26、27是观察窗的两种密封结构 低真空度---有机玻璃;透射光线---光学or熔融 石英;高温炉—石英玻璃;防胶圈过热---水冷 ;防被蒸镀---设挡片。
磁流体真空密封
磁流体真空密封
《磁流体真空密封》
一、简介
磁流体真空密封,是一种利用磁流体(指磁流体液体及其混合介质)和一定量的真空液体(指蒸发压力低的液体)共同作用阻挡或限制空气污染物的进入,从而达到对腔体内空气及液体的密封的一种结构形式,它具有机械密封、真空密封和重力密封等多项功能。
二、工作原理
磁流体真空密封的原理是利用磁流体的流动特性,利用真空液体的密封特性,使磁流体与真空液体结合,形成一个漏率极低,隔绝空气污染物的进入的密封结构。
磁流体真空密封的工作原理为:在缸内施加真空,形成真空腔体,使缸体空腔内进入有效的真空状态,然后施加电磁场,使排入缸内的磁流体的粒子在电磁场作用下产生磁矩旋转,形成磁流体在磁力线的作用下,引动真空液体的流动,使真空液体在磁力线作用下构成一个特殊的密封介质,由此磁流体与真空液体形成的密封结构,具有有效防止或限制空气污染物进入缸体空腔内的功能。
三、特点
(1)安全可靠。
由于磁流体真空密封是在空间受电磁场作用下形成的,因此具有防止空气污染物进入、腔体内空气及液体无泄漏的安全功能;
(2)阻力低:磁流体和真空液体共同作用,形成一个特殊的密
封介质,具有抗拉力强、抗内摩擦力小的特点,使密封结构无摩擦阻力,阻力低;
(3)密封性能稳定:磁流体真空密封的工作性能受温度和真空度影响较小,温度变化和真空度波动不会造成密封性能的变化,从而确保了密封结构有效的稳定性和可靠性;
(4)耐腐蚀性强:磁流体真空密封构件间采用内密封形式,防止外污染,有效地保证了密封结构内部元件的耐腐蚀性,以确保长期稳定性和可靠性。
真空阀门设计标准
真空阀门设计标准
一、密封性能
1. 阀门应具有高密封性能,确保在真空条件下能够保持良好的密封效果。
2. 阀门密封材料应具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特性,以满足不同工况的要求。
3. 阀门在开启和关闭过程中应具有可靠的密封性能,以防止真空系统的泄漏。
二、流导性能
1. 阀门应具有合理的流导性能,确保流体在通过阀门时产生的阻力较小。
2. 流导性能应与真空泵的抽气速率相匹配,以确保整个真空系统的稳定性和可靠性。
3. 阀门内部流道应平滑,避免出现死角和涡流,以减少流体阻力。
三、材料要求
1. 阀门壳体应采用耐腐蚀、耐高温、强度高的材料制成,如不锈钢、铝合金等。
2. 阀门密封材料应与壳体材料相匹配,以保证密封性能的持久性和可靠性。
3. 阀门的其他零部件如阀瓣、阀杆等也应具有相应的耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特性。
四、结构设计
1. 阀门结构设计应简单、紧凑,方便安装和维护。
2. 阀门启闭机构应灵活可靠,能够实现快速开启和关闭,以满足不同工况的要求。
3. 阀门内部结构应易于清洁,避免残留物对流体产生污染。
五、连接尺寸
1. 阀门应具有标准的连接尺寸,以便与管道和其他设备进行连接。
2. 连接尺寸应符合相关标准和规范,以确保连接的紧密性和可靠性。
3. 对于特殊工况和设备,可根据需要定制非标连接尺寸,以满足实际需求。
真空动密封的分类
真空动密封的分类
在真空设备中,把运动传递到真空容器中所需要的密封连接称为真空动密封连接。
各种真空设备中的动密封连接实例很多,如各种容积式真空泵旋转轴的动力输入;真空阀门的开启和关闭;真空熔炼炉、真空热处理炉的送料、拉锭、浇铸等机构的传动;真空镀膜设备工件架的转动等。
真空动密封连接结构与工作在常压下的密封结构有所不同。
这种密封除了要求其结构本身有足够的强度、寿命和合理的外形尺寸外,针对真空的特点,它还必须保证密封的可靠性,即动密封连接在长期工作中必须保证外界环境不向真空容器内漏气或使漏气维持在设计要求的范围之内。
就真空容器所要求的传动性质来看,动密封所传递的运动主要有往复直线运动、旋转运动、摆动运动和包括这三种运动形式的复合运动等四种情况。
为了实现这些运动,并且根据真空的特点,动密封连接在很大程度上决定于密封部分所采用的方法。
其分类如图1 所示。
图1 真空动密封的分类。
半导体真空密封等级
半导体真空密封等级半导体真空密封等级是半导体行业中一个重要的概念,它主要是指半导体器件在生产过程中,通过真空抽吸和控制,使其工作面达到真空密封的状态。
半导体真空密封等级的级别越高,表示其对工作面的密封程度越严格,从而保证了半导体器件的可靠性和稳定性。
半导体真空密封等级主要分为以下几个级别:1.气体绝缘:工作面与半导体芯片之间充满一定压力的气体,如氮气、氧气等。
气体绝缘的优点在于制作工艺简单,成本较低,适用于对性能要求不高的应用场景。
2.分子扩散:工作面与半导体芯片之间通过扩散方式实现真空密封,气体绝缘无法实现此目的,故分子扩散式真空密封等级最高。
这种密封方式确保了工作面与半导体芯片之间的距离,使得半导体器件在运行过程中具有良好的散热性能。
3.磁气密封:利用磁场的变化实现真空密封,常用于高精度、高性能的半导体器件生产。
磁气密封相比于气体绝缘,具有工作面与半导体芯片之间距离更短、密封性能更可靠等优点。
4.电火花密封:通过电火花的高温作用,实现工作面与半导体芯片之间的真空密封。
电火花密封具有制造工艺复杂、设备成本高等特点,因此在高端应用中较为常见。
半导体真空密封等级的确定,需要综合考虑半导体器件的工作环境、所需的工作面密封程度以及生产工艺等因素。
当工作环境较为恶劣,如高湿度、高温度、高气压等,就需要选择相应级别的真空密封等级,以保证半导体器件的稳定性和可靠性。
此外,真空密封等级的选择与生产工艺也有着密切的关系。
如前所述,磁气密封具有较高的密封性能,但制造工艺复杂,成本较高,因此一般用于对性能要求较高的应用场景。
而气体绝缘虽然制作工艺简单,但随着时间的推移,密封性能逐渐下降,不适用于对性能要求较高的应用场景。
总之,半导体真空密封等级的选择与半导体器件的工作环境、所需的工作面密封程度以及生产工艺等有着密切的联系。
在选择真空密封等级时,需要充分考虑半导体器件的实际应用场景,以保证其在使用过程中具有优秀的可靠性和稳定性。
灭菌柜真空泄露标准
灭菌柜真空泄露标准一、真空泵性能1.真空泵应具有稳定的性能,保证在规定的工作条件下不会出现故障。
2.真空泵应能够达到所需的真空度,并在规定的时间内达到稳定的真空度。
二、密封性能1.灭菌柜的所有密封件应符合相关标准,并能够保持长期稳定的工作状态。
2.在正常使用条件下,灭菌柜应具有良好的密封性能,保证不漏气、不漏水。
三、门封条质量1.门封条应具有优良的密封性能,能够有效防止气体和水的泄漏。
2.门封条的材质应符合要求,具有耐高温、耐腐蚀的特性。
四、管道连接1.所有管道连接处应紧密连接,并使用合格的密封材料进行密封。
2.定期检查管道连接处是否漏气,确保管道连接处的密封性能。
五、过滤器质量1.过滤器应具有高效的过滤性能,能够有效过滤空气中的杂质和水分。
2.过滤器的材质应符合要求,具有耐高温、耐腐蚀的特性。
六、真空表精度1.真空表应具有高精度的测量性能,能够准确反映灭菌柜内的真空度。
2.定期检查真空表的精度,确保其准确性。
七、灭菌温度和时间1.灭菌柜应具有稳定的温度控制系统,能够保证在规定的时间内达到所需的灭菌温度。
2.灭菌时间应符合相关标准,确保物品能够得到有效的灭菌处理。
八、物品放置与排列1.物品在灭菌柜内的放置应合理有序,避免出现影响真空泄露的情况。
2.对于大型物品,应采取措施确保其能够稳定地放置在灭菌柜内。
九、清洁与维护1.定期对灭菌柜进行清洁和维护,保持其良好的工作状态。
2.对真空泵、密封件等关键部件进行定期检查和维护,确保其正常运行。
3.发现故障应及时停机检查维修,确保设备的稳定性和安全性。
十、安全防护措施1.操作人员应经过专业培训合格后持证上岗。
2.对操作人员进行定期安全培训教育,提高其安全意识。
3.在设备运行前应对操作人员进行必要的安全交底工作,提醒操作人员注意安全事项。
4.在设备运行过程中应设置必要的安全警示标识和安全防护装置,防止人员误操作造成伤害事故的发生。
5.在设备发生故障时应及时停机并采取必要的安全措施防止事故扩大化。
真空保压合格标准
真空保压合格标准
真空保压合格标准是指在真空环境下进行密封测试时,所需达到的合格要求。
其主要包括以下几个方面:
1.保压时间:在真空环境下进行密封测试时,需要保持一定的时间来观察试件是否会出现泄漏现象。
通常情况下,保压时间的要求与试件的材质、结构及应用场景有关。
2.泄漏率:真空环境下试件的泄漏率是一个重要指标,其要求与试件的应用场景有关。
一般来说,泄漏率越低,试件的密封性能越好。
3.最大允许泄漏率:在实际应用中,试件的泄漏率不可能为零。
因此,需要制定最大允许泄漏率,以便在制造和使用过程中,对试件的泄漏情况进行检测和控制。
4.密封性能:真空保压测试的主要目的是测试试件的密封性能,因此其密封性能是考核试件是否合格的重要指标。
在试件经过一定的保压时间后,没有出现泄漏现象,则说明其密封性能较好。
综上所述,真空保压合格标准需要综合考虑试件的材质、结构、应用场景等因素,制定出一套适用的测试规范,以确保试件具备良好的密封性能。
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真空密封胶泥
真空密封胶泥
真空密封胶泥是一种常见的密封材料,广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
它具有优异的密封性能和耐高温、耐腐蚀的特点,能够有效防止气体和液体的泄漏,保护设备和结构免受外界环境的侵害。
在建筑领域,真空密封胶泥常用于玻璃幕墙的安装。
由于玻璃幕墙的特殊结构,需要确保玻璃与金属框架之间的密封性,以防止水汽和空气的渗透。
真空密封胶泥能够填充玻璃与金属框架之间的缝隙,形成一层均匀的密封层,确保幕墙的密封性和稳定性。
在汽车制造领域,真空密封胶泥被广泛应用于汽车车身和发动机的密封。
汽车在行驶过程中会受到各种外部环境的影响,如雨水、灰尘、高温等。
为了确保汽车的密封性和防水性,需要在车身和发动机的连接处进行密封处理。
真空密封胶泥具有良好的耐候性和耐高温性,能够有效防止雨水和灰尘的侵入,延长汽车的使用寿命。
在航空航天领域,真空密封胶泥被用于飞机的密封和绝缘。
飞机在高空飞行时会受到极端的温度和压力变化,需要确保飞机结构的密封性和绝缘性。
真空密封胶泥具有优异的耐高温和耐低温性能,能够在极端环境下保持稳定的密封效果,确保飞机的安全飞行。
总的来说,真空密封胶泥在各个领域都发挥着重要作用,保障了设备和结构的安全运行。
随着科技的不断进步,真空密封胶泥的性能
也在不断提升,为各行业提供更加可靠的密封解决方案。
相信随着技术的不断发展,真空密封胶泥将会在更多领域得到应用,为人类的生活和工作带来更多便利和安全保障。
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真空密封性能与分类
真空联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气。
对任何真空系统总希望漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素有关,故在联接处总会存在一定的漏、放气量,因此可根据真空系统工作的性质,真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。
真空系统中的压力在高于10-5 Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。
当真空度提到压力10-7 Pa的真空范围时,这些密封材料就不能用了,需要应用超高真空的密封材料如金或铜作垫圈,而真空壳体不能用软刚需要改用不锈钢。
超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。
系统内的压力极限,一方面与泵的有效抽速有关,另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。
因虽有系统的有效抽速由于泵有结构尺寸和费用的原因,总存在实际限制。
所以,减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标,成为选择超高真空材料的主要准则。
作为真空系统内部用的材料,要求饱和蒸汽压低,为了减少慢性解吸和体出气,要求能耐450℃高温烘烤,而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。
作为真空系统壳体材料,要求能忽略气体渗透,承受得住大气压的压力,烘烤期间耐空气侵蚀和不发生漏气。
此外,要求选用材料,加工制作容易,价廉易得。
对于真空度低于10-7 Pa的超高真空,虽然天然和合成橡胶是理想的密封圈材料,弹性好,装配成真空密封后法兰螺栓受力很小,而且可以多次重复使用。
但由于超高真空系统要求密封圈材料耐250℃烘烤,实际上可可供选用的几种橡胶材料都不能满足要求。
真空度更高(即压力更低)的超高真空,则必须采用金属密封。
1.真空用橡胶密封圈
接触式真空动密封的结构,最常用的有下面几种类型:
(1)J型真空用橡胶密封。
J型真空用橡胶密封圈工作表面应平整光滑,不允许有气泡杂质、凹凸不平等缺陷。
(2)O型真空用橡胶密封圈。
(3)骨架型真空用橡胶密封圈
(4)真空用O形橡胶密封圈
2.真空用金属密封圈
金属密封圈密封的可拆联接是超高真空系统中常用的联接形式。
它是为满足超高真空要求而必须经200~400℃的高温烘烤除气而采用的密封方式。
常用的金属密封圈的材料有金丝和无氧铜两种,它们有下列一些性能:
金(Au)具有高的化学稳定性,高温时不氧化,塑性好,屈服极限比铜或铝低一倍,在较小的夹紧力下即可产生塑性变形,膨胀系数为αg=14×10-6 cm/cm•℃,比不锈钢的膨胀系数αs=18×10-6 cm/cm•℃稍低。
金制密封圈虽有良好的密封性能,但在夹紧力的作用下会发生显著的变形硬化,强度增加。
为了保证密封圈密封,必须增大加紧力,而过大的加紧力又会在法兰表面上引起压力痕,影响密封性能。
因此,用在要求较高而不经过装拆的联接,拆开后重新装配时需要更换密封圈。
由于金的价格比较贵,它的应用受到较大的限制。
铜(Cu)的热膨胀系数为αs=16.4×10-6 cm/cm•℃。
铜的硬度比较大,铜制密封圈在使用前必须在真空或氢气中进行退火处理,消除内应力。
无氧铜是目前超高真空密封联接中常用的密封圈材料。
其不足之处是高温烘烤中与大气接触部分会氧化,因此,在要求高的情况下,将无氧铜的密封圈的表面镀一层金,使其具有更好的密封性能。
作为联接用的法兰盘材料也必须能承受高温烘烤、抗氧化以及在高温时仍有良好的力学性能。
最常用的材料是不锈钢。
法兰密封表面的粗糙度和尺寸就精度均应满足超高真空密封的要求。
3.采用软件变形的动联接密封
(1) 非金属软件变形的动联接密封
(2) 金属软件变形的动联接密封
4. 真空用的其他密封
(1) 真空用磁流体密封
真空转轴密封具有代表的典型结构是接触式的威尔逊密封。
为了防止轴在高速旋转、下气体的泄露,只能增加密封接触界面上的压力。
但是由此而产生的摩擦发热问题却难以解决。
因此,研制摩擦损失小,使用寿命长的新型密封结构已成为真空装置中应当解决的重大问题之一。
为了解决这一问题,近年来应用磁流体进行真空转轴动密封的技术已经在国内外取得了成功。
真空中应用磁流体密封的优点:
①磁流体密封真空转轴可消除密封件间的接触所产生的摩擦损失,提高轴的转速(可达120000r/min),大大减少泄露。
如果采用低蒸汽压的磁流体可将真空室内的真空度维持在1.3×10-7 Pa以上。
②磁流体的密封结构简单,维护方便,轴与极靴间的间隙较大,因此可不必要求过高的制造精度。
③磁流体在密封空隙中由磁铁所产生的磁场所固定,因此轴的起动和停止较方便。
其缺点是磁流体在高温下难以稳定,工作温度一般在-30~120℃之间。
轴的过高或过低温度下工作时需要采用冷却或升温措施,从而使密封结构复杂化。
(2)联接接隔板密封
利用磁力把动力传递当真空容器中去的密封是在真空容器外、施加一个旋转磁场1,该磁场带动真空容器内鼠笼式转子转动,即可达到隔板密封的目的。
这种密封装置的特点:
①磁联接隔板密封对真空容器内的真空条件没有显著影响,同其他几种动密封相比,其真空可靠性大。
②运动件与真空容器壁不相接触,在传递运动过程中隔板或隔离圈筒除承受压力差外,不承受其他载荷,从而可以保证磁联接隔板密封的可靠性。
③真空容器内的“污染”,仅取决于运动部件本身的结构元件,特别是摩擦部件的放气及隔板的透气性。
磁联接隔板密封结构在设计中应注意的问题:
①外磁铁应尽量接近真空器的内壁;
②隔离平板或隔离圈筒应用非磁性材料制造;
③传递运动的铁芯形状与磁铁的形状相适应,而且容器壁或真空室内的其他零件应保证铁芯运动方向;
④为了减少放气和摩擦建议用包着玻璃的铁芯;
⑤磁场强度和磁铁与铁芯的距离应选择使它们运动时与容器壁或容器内的水银、铟等的冲击不大。
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