Когда из материала выделяется нежелательный газ, происходит дегазация. Это проблема, которая затрудняет высоковакуумное осаждение или процесс, используемый для нанесения тонких слоев материала на поверхность объекта.
В вакуумной камере дегазация происходит, когда газы выталкиваются из поверхностей объектов в этой камере. Подробнее об этом по мере чтения, а также:
- Дегазация вакуумной камеры
- Почему это вызывает беспокойство
- Источники газовыделения
- Методы снижения газовыделения
- Системы вакуумно-плазменной обработки KeyLink
Обзор дегазации вакуумной камеры
Вакуумные камеры представляют собой жесткие корпуса, в которых используются вакуумные насосы, которые берут на себя ответственность за устранение нежелательного воздуха и других газов. Это затем создает среду низкого давления или просто вакуум.
Для создания вакуумных камер или вакуумных комнат необходимо иметь корпус, изготовленный из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, и насосы, прикрепленные к камере, позволяющие откачивать атмосферу внутри этой камеры.
Вакуумные камеры находят применение в различных промышленных областях, включая производство, научные исследования, испытания качества, пищевую промышленность и многие другие отрасли.
Итак, что такое дегазация в вакууме? Дегазация в вакуумных камерах происходит, когда ранее захваченные газы внутри материалов высвобождаются при воздействии низкого давления. Это происходит из-за различных механизмов, от десорбции до проницаемости, которые изменяются под воздействием температуры и давления.
Выбросы загрязняют вашу вакуумную камеру, что, очевидно, влияет на бесперебойную работу вашего предприятия. Наличие материалов с низкими показателями выброса газов необходимо для немедленного устранения выброса газов. Вы также должны провести тщательное тестирование, чтобы убедиться, что все соответствует стандартам отрасли.
Дегазация против дегазации
Хотя и дегазация, и дегазация подразумевают высвобождение газа из материалов, их общее отличие заключается в том, что они происходят в совершенно разных условиях.
Первое обычно относится к выбросу газа в вакууме или средах с высокой температурой. Например, в аэрокосмической промышленности.
С другой стороны, последний, выделяя газы, происходит при комнатной температуре и часто является обычными атмосферными проблемами. Этот термин используется для связи с проблемами качества воздуха в помещении от предметов домашнего обихода, таких как краски и мебель, выделяющих элементы, такие как летучие органические соединения, которые могут нанести вред вашему здоровью.
Дегазация против дегазации
Их различия заключаются в их направленности и применении. В то время как дегазация представляет собой высвобождение газа из твердых материалов в вакуумных системах с целью удаления вредных веществ, например, при производстве электроники, дегазация удаляет растворенные газы из жидкостей, а не твердых веществ. Это затем повышает качество продукции, особенно в пищевой и фармацевтической промышленности.
Как дегазация, так и дегазация необходимы для обеспечения целостности и безопасности материалов, но по отдельности работают в различных условиях.
Почему это вызывает беспокойство
Существует несколько причин, по которым выделение газа в вакуумных камерах является серьезной проблемой:
Загрязнение
Нежелательное выделение газов, а также других летучих веществ, приводит к загрязнению вакуумных сред. Это может повлиять на производительность чувствительного оборудования. Это может бросить вызов производству полупроводников, оптике или космическому моделированию.
Изменения давления
Помимо неприятного загрязнения, дегазация также имеет тенденцию повышать давление внутри вакуумной камеры. Это может нарушить работу ваших инструментов и оборудования, которые зависят от определенных диапазонов давления.
Вакуумная деградация
Поскольку дегазация может также вводить дополнительные газы в камеру, чистота вакуума снижается. Это ставит под угрозу эффективность процессов, которые зависят от высококачественного вакуума, таких как производство полупроводников и электронная микроскопия. Выделяющиеся газы также могут взаимодействовать с другими материалами внутри камеры в неподходящее время, что приводит к химическим реакциям и другим нежелательным побочным эффектам.
Источники газовыделения
Существует четыре основных источника этого явления:
- Испарение: молекулы вещества отделяются от своей поверхности.
- Десорбция: молекулы газа, уже поглощенные поверхностью, высвобождаются под воздействием тепла, электричества или оптимальной стимуляции.
- Диффузия: газообразные молекулы выделяются из большинства частей материала.
- Проникновение: Атомы воздуха попадают в вакуумную камеру извне.
Проверенные методы снижения газовыделения
К счастью, есть способы, которые вы можете выполнить, чтобы уменьшить выделение газов и его пагубные последствия. Давайте рассмотрим эти подходы с помощью этой таблицы:
| Подход | Материал | Приложение | Не эффективен для: | Уровень вакуума | Продолжительность |
| Активное покрытие | Гафний, цирконий, титан, палладий, ванадий и их комбинации | H2, H2O, CO, O2, N2 и небольшие пространства | Углеводороды, инертный газ и непрерывная эксплуатация | Выделение газа снижено до <10−13 без выпекания | В зависимости от размера |
| Выпекание на воздухе | Воздух | H2, CO, CO2, CH4, нержавеющая сталь и алюминий | Кадмиевое покрытие, пластик и компоненты, чувствительные к температуре | Снижает выделение H2 до <10−14 | От двух до 400 часов |
| Дует | Воздух, азот или другой сухой инертный газ | Крупные или мелкие загрязняющие вещества, а также слабосвязанные тяжелые молекулы | Смазка | < 30 мин | |
| Химическая обработка | H2O, HCl, HNO3 или HF | Шероховатые поверхности | Порядок уменьшения скорости газовыделения | < 30 мин | |
| Тлеющий разряд | Ar/5-10%O2, Ar, O2, N2 и H2 | Молекулы на основе C или O, большие площади поверхности и восстановление после воздействия атмосферы | Огромные компоненты | Снижает скорость выделения газа в 13 раз | Около двух часов |
| Пассивное покрытие | Si, TiN, BN, Al2O3 и ZrO3 | H2 из металлов, CO, CO2 и H2O | Снижение выделения H2 в 0,1–100 раз | В зависимости от размера | |
| Реактивный газ | O2 или NO для окисления и H2 или NH3 для восстановления | Углеводороды | Может образовывать нежелательные оксиды | Снижение скорости дегазации на 50 процентов | от 30 минут до двух часов |
| Вакуумная выпечка | H20, металлы и сверхвысокий вакуум | Компоненты, чувствительные к температуре | Снижение выделения H2 до <10–14 | От двух до 400 часов | |
| Обезжиривание паром | Нагретый растворитель | Крупные или мелкие загрязняющие вещества, а также слабосвязанные тяжелые молекулы | Труднодоступные и большие территории | Порядок величины снижения дегазации | Меньше часа |
| Стирать | Горячая вода или растворитель и моющее средство | Крупные или мелкие загрязняющие вещества | Смазка | Давление >10-3мбар | Менее 30 минут |
Заключение
Выделение газа — это не то, с чем вы хотели бы столкнуться, если хотите, чтобы ваша отрасль продолжала работать гладко. Это нежелательный и мешающий выброс газов, который может в основном вносить загрязняющие вещества в вашу вакуумную камеру. Однако существуют методы, которые вы можете применить для решения этой проблемы, такие как промывка, химическая обработка и тлеющий разряд, среди множества других.
Другим эффективным методом решения этой проблемы является использование систем вакуумной плазменной обработки, таких как KeyLink. Современное оборудование бренда не просто устраняет загрязнения, но и работает над активацией поверхности, травлением поверхности и улучшением смачиваемости. Узнайте как вы можете приобрести эту технологию связавшись с их командой сегодня.
