Ketika gas yang tidak diinginkan dari suatu material terlepas, terjadilah pelepasan gas. Ini merupakan tantangan yang menghambat pengendapan vakum tinggi, atau proses yang digunakan untuk menerapkan lapisan tipis material ke permukaan objek.
Dalam ruang hampa, pelepasan gas terjadi saat gas dikeluarkan dari permukaan objek di ruang tersebut. Informasi lebih lanjut akan dibahas saat Anda membaca, plus:
- Pelepasan gas dari ruang vakum
- Mengapa hal ini menjadi perhatian
- Sumber-sumber gas keluar
- Metode untuk mengurangi keluarnya gas
- Sistem perawatan plasma vakum KeyLink
Tinjauan Umum tentang Pelepasan Gas dari Ruang Vakum
Ruang vakum adalah ruang tertutup kaku yang menggunakan pompa vakum, yang bertugas membuang udara dan gas lain yang tidak diinginkan. Ini kemudian menciptakan lingkungan bertekanan rendah, atau sederhananya, vakum.
Untuk membuat ruang vakum atau ruangan vakum, Anda harus memiliki penutup yang terbuat dari bahan padat seperti baja tahan karat dan pompa yang terpasang pada ruang tersebut, yang memungkinkan atmosfer di dalam ruang ini dipompa keluar.
Ruang vakum cocok digunakan dalam berbagai aplikasi industri yang mencakup manufaktur, penelitian, pengujian kualitas, makanan, dan banyak area industri lainnya.
Jadi, apa yang dimaksud dengan pelepasan gas dalam ruang hampa? Pelepasan gas dalam ruang hampa terjadi ketika gas yang sebelumnya terperangkap dalam material dilepaskan saat terpapar tekanan rendah. Hal ini terjadi karena berbagai mekanisme, mulai dari desorpsi hingga permeasi, yang dipengaruhi oleh perubahan suhu dan tekanan.
Gas buangan membawa kontaminan ke dalam ruang vakum Anda, yang jelas memengaruhi kelancaran operasi di perusahaan Anda. Keberadaan material dengan laju gas buangan rendah diperlukan untuk segera mengatasi gas buangan. Anda juga harus melakukan pengujian ketat untuk memastikan semuanya mematuhi standar industri.
Pengeluaran gas vs. Pelepasan gas
Walaupun pelepasan dan pengeluaran gas melibatkan pelepasan gas dari material, perbedaan umumnya adalah, keduanya terjadi dalam kondisi yang sangat berbeda.
Yang pertama biasanya berkaitan dengan pelepasan gas dalam ruang hampa atau lingkungan dengan suhu yang sangat tinggi. Misalnya, dalam industri kedirgantaraan.
Di sisi lain, yang terakhir, yaitu pelepasan gas, terjadi pada suhu ruangan dan sering kali merupakan masalah atmosfer normal. Istilah ini digunakan untuk mengaitkan masalah kualitas udara dalam ruangan dari barang-barang rumah tangga seperti cat dan furnitur, yang melepaskan unsur-unsur, seperti senyawa organik yang mudah menguap yang dapat membahayakan kesehatan Anda.
Degassing vs. Pengeluaran Gas
Perbedaannya terletak pada fokus dan aplikasinya. Sementara outgassing adalah pelepasan gas dari bahan padat dalam sistem vakum, untuk menghilangkan zat berbahaya, seperti dalam pembuatan elektronik, degassing menghilangkan gas terlarut dari cairan, bukan padatan. Hal ini kemudian meningkatkan kualitas produk, terutama dalam industri makanan dan farmasi.
Baik pelepasan maupun pengeluaran gas diperlukan untuk memastikan integritas dan keamanan material, tetapi masing-masing bekerja dalam kondisi berbeda.
Mengapa Hal Ini Menjadi Perhatian
Ada beberapa alasan mengapa keluarnya gas dalam ruang vakum menjadi perhatian utama:
Kontaminasi
Pelepasan gas yang tidak diinginkan, serta zat volatil lainnya, menyebabkan kontaminasi pada lingkungan vakum. Hal ini dapat memengaruhi kinerja peralatan yang sensitif. Hal ini dapat menjadi tantangan bagi industri manufaktur semikonduktor, optik, atau simulasi ruang angkasa.
Perubahan Tekanan
Selain kontaminasi yang tidak menyenangkan, keluarnya gas juga cenderung meningkatkan tekanan di dalam ruang vakum. Hal ini dapat mengganggu fungsi instrumen dan peralatan Anda yang bergantung pada rentang tekanan tertentu.
Degradasi Vakum
Karena pelepasan gas juga dapat memasukkan gas tambahan ke dalam ruang, kemurnian vakum berkurang. Hal ini membahayakan efisiensi proses yang bergantung pada vakum berkualitas tinggi, seperti pembuatan semikonduktor dan mikroskopi elektron. Gas yang dilepaskan juga dapat berinteraksi dengan bahan lain di dalam ruang pada waktu yang salah, yang menyebabkan reaksi kimia dan efek samping yang tidak diinginkan lainnya.
Sumber Keluarnya Gas
Ada empat sumber utama fenomena ini:
- Penguapan: Molekul materi terlepas dari permukaannya.
- Desorpsi: Molekul gas yang sudah diserap di permukaan dilepaskan karena panas, listrik, atau stimulasi optimal.
- Difusi: Molekul gas terlepas dari sebagian besar material.
- Permeasi: Atom-atom udara yang masuk dari luar ruang vakum ke dalamnya.
Metode Terbukti untuk Mengurangi Keluarnya Gas
Untungnya, ada beberapa cara yang dapat Anda lakukan untuk mengurangi pelepasan gas dan efek buruknya. Mari kita bahas pendekatan ini melalui bagan ini:
| Mendekati | Bahan | Aplikasi | Tidak Efektif Untuk: | Tingkat Vakum | Lamanya |
| Pelapisan Aktif | Hafnium, Zirkonium, Titanium, Paladium, Vanadium, dan kombinasinya | H2, H2O, CO, O2, N2, dan ruang sempit | Hidrokarbon, gas inert, dan operasi berkelanjutan | Keluarnya gas berkurang hingga <10−13 tanpa pemanggangan | Berdasarkan ukuran |
| Panggang Udara | Udara | H2, CO, CO2, CH4, baja tahan karat, aluminium | Pelapisan kadmium, plastik, dan komponen yang sensitif terhadap suhu | Mengurangi keluarnya gas H2 menjadi <10−14 | Dua hingga 400 jam |
| Hembusan | Udara, nitrogen, atau gas inert kering lainnya | Kontaminan kasar atau halus, ditambah molekul berat yang terikat longgar | Gemuk | < 30 menit | |
| Perawatan Kimia | H2O, HCl, HNO3, atau HF | Permukaan kasar | Pengurangan orde besaran dalam laju pelepasan gas | < 30 menit | |
| Pelepasan Cahaya | Ar/5-10%O2, Ar, O2, N2, dan H2 | Molekul berbasis C atau O, luas permukaan besar, dan rekondisi setelah paparan atmosfer | Komponen besar | Mengurangi laju keluarnya gas sebanyak 13 kali | Sekitar dua jam |
| Pelapisan Pasif | Si, TiN, BN, Al2O3, dan ZrO3 | H2 dari logam, CO, CO2, dan H2O | Pengurangan pengeluaran gas H2 sebesar 0,1 hingga 100 kali | Berdasarkan ukuran | |
| Gas Reaktif | O2 atau NO untuk oksidasi, dan H2 atau NH3 untuk reduksi | Hidrokarbon | Dapat membentuk oksida yang tidak diinginkan | Pengurangan laju pelepasan gas sebesar 50 persen | 30 menit hingga dua jam |
| Panggang Vakum | H20, logam, dan UHV | Komponen yang sensitif terhadap suhu | Pengurangan pengeluaran gas H2 menjadi <10 hingga 14 | Dua hingga 400 jam | |
| Pembersih Lemak dengan Uap | Pelarut yang dipanaskan | Kontaminan kasar atau halus, dan molekul berat yang terikat longgar | Daerah yang sulit diakses dan luas | Pengurangan orde besaran dalam pengeluaran gas | Kurang dari satu jam |
| Mencuci | Air panas atau pelarut, dan deterjen | Kontaminan kasar atau halus | Gemuk | Tekanan >10-3mbar | Kurang dari 30 menit |
Kesimpulan
Pelepasan gas bukanlah sesuatu yang ingin Anda hadapi jika Anda ingin industri Anda tetap beroperasi dengan lancar. Pelepasan gas yang tidak diinginkan dan menghalangi itulah yang terutama dapat membawa kontaminan ke dalam ruang vakum Anda. Namun, ada beberapa metode yang dapat Anda terapkan untuk mengatasi masalah ini, seperti pencucian, perawatan kimia, dan pelepasan cahaya, di antara berbagai metode lainnya.
Metode efektif lainnya untuk mengatasi hal ini adalah dengan menggunakan sistem perawatan plasma vakum, seperti yang dibuat oleh KeyLink. Peralatan canggih merek ini tidak hanya akan mengatasi kontaminasi, tetapi juga bekerja menuju aktivasi permukaan, pengetsaan permukaan, dan peningkatan kemampuan basah. Ketahui bagaimana Anda bisa memperoleh teknologi ini dengan menghubungkan dengan tim mereka hari ini.
