小孔流导法材料放气率测量装置的设计

介绍了小孔流导法测量真空材料放气率的原理和测量装置的设计方案。该装置由真空抽气系统、流导法测量系统、压力测量与质谱分析系统等三部分组成,设计的核心思想是采用对称的双测试室结构设计,可以精确测量测试室和分离规等带来的本底吸放气影响,并可实现实时、动态测量。装置的测量范围为（1×10^-7-1×10^-14）Pa.m^3/（s.cm^2）,温度测试范围为45℃-500℃,极限真空度为5×10^-8Pa。

强流真空二极管材料放气特性研究

高功率微波技术的实用化进程要求强流真空二极管缩短抽气准备时间并保持较高的真空度水平。材料出气是高真空状态下二极管腔体内的主要气源,直接制约着抽气和保真空时间。针对一种陶瓷真空界面、黄铜和硬铝为阴极和阳极外壳的氟橡胶压封二极管,利用真空设计软件VacTran建立了抽气模型,模拟了管道流导对有效抽速的影响以及真空室主要材料出气率和抽气曲线;实际比较了常温和烘烤状态下二极管材料的出气特性:以60h作为总的出气时间,200℃烘烤8h的出气量超过了总出气量的65%;真空室气压在没有吸气泵作用下维持10-2Pa水平的时间相比未烘烤时提高了约1.5倍。烘烤对缩短加速器真空系统准备时间、提高器件真空度水平具有明显效果。

真空热试验中材料放气的放气量及其导热问题

材料放气是真空热试验中常见的现象,文章分析了材料放气的过程和机理,给出了计算放气量的两种方法。对于平缓的材料出气过程,从气体扩散的角度,利用费克第二定律求解得到了平板材料模型的气体浓度分布,并由此计算出放气量;对于短时间内的剧烈放气过程,是根据放气后的抽气试验数据拟合出抽气曲线,以此反算放气量的大小。文章最后还分析了由于放气而引起的低压气体导热过程,为真空热试验中的相关问题提供了理论分析依据。

低温石英天平在材料放气污染特性测试中的应用

研制了适用于ASTME 1559航天器材料放气污染特性测试标准的低温石英晶体微量天平,天平的谐振频率可以为5MHz、10MHz和20MHz,能够在82K的低温下工作。文章对天平的输出频率稳定性、质量灵敏度和低温凝结效应进行了测量,结果表明该天平在各个方面均能满足ASTM E 1559标准测试要求。

真空保温杯常用材料放气特性研究

材料放气是真空保温杯真空度保持和寿命的重要技术指标。本文利用新型基于转换气路法材料放气率测试系统,对钛合金钢、304不锈钢和银等三种真空保温杯常用材料在室温、200℃、400℃真空条件下的放气率和放气成分等特性进行了研究。结果表明,室温下三种材料的放气率由小到大依次为钛合金钢、304不锈钢和银,放气成分均主要以H2分子和H2O分子为主;在温度升高过程中,三种材料放出的H2O分子含量均会缓慢减少,但是放出的H2分子含量的变化趋势却有所不同,304不锈钢和银的H2分子含量随温度升高呈现先增大后减小的趋势,而钛合金钢中H2分子含量则快速增大。因此,在真空除气工艺中,304不锈钢和银的烘烤温度设置400℃以下即可,而钛合金钢内部H2分子含量较高,较难除去,除气工艺应高于400℃。

基于分压力测量的真空材料放气率测试方法研究

在实际工程应用中,除了需要知道真空材料的总放气率之外,往往还关心的是材料放出的某种单一气体的放气率。为此,本文提出了基于分压力测量的真空材料放气率测试方法,通过采用四极质谱计测量小孔两端的分压力来测试单一气体的放气率。基于该方法设计了测试装置,主要由真空抽气系统、双通道气路转换测试系统、压力测量与质谱分析系统三部分组成。该方法的提出可以解决测试材料单一气体放气率的问题,同时也提高了测试结果的准确性。

基于四极质谱计质量歧视效应修正的材料CxHy放气率测试方法研究

材料的碳氢化合物分放气率直接关系到精密仪器的稳定性、可靠性及寿命,分放气率的测量通过四极质谱计(QMS)测量的真空分压力计算得到。然而,QMS存在的质量歧视效应导致了大质量数离子的测量灵敏度降低,从而影响碳氢化合物分放气率的测量准确度。针对该问题,文章对小孔流导法分放气率测量装置进行了优化改进,并提出了一种利用十二烷修正QMS质量歧视效应的方法。为验证方法的有效性,对两台QMS的质量歧视效应进行了修正,并选取聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡胶(FKM)样品,测试了不同时刻碳氢化合物的放气率,结果表明,文章所提方法可以有效地降低QMS的质量歧视效应,另外,通过质量歧视修正后的碳氢化合物放气率较未修正时有明显上升,其中PTFE样品CxHy-1、CxHy-2放气率分别上升19.78%、123.83%,FKM样品CxHy-1、CxHy-2放气率分别上升31.91%、155.22%。

材料在真空环境下放气的测试技术研究

在真空材料放气率测试装置上对金属材料的放气特性进行了实验研究,实验采用的方法为静态升压法、固定流导法、双通道气路转换法。实验结果表明,测试装置的极限真空度为9.2×10-9Pa,铜、铝合金2A12、304不锈钢三种材料半小时后的放气率分别为2.34×10-8Pa·m3·s-1·cm-2、1.83×10-9Pa·m3·s-1·cm-2、8.48×10-11Pa·m3·s-1·cm-2。利用四极质谱计测得装置的本底气体成分主要有H2、N2/CO、H2O和CO2,材料放出的气体成分主要有N2/CO、H2O。三种方法测试得到的铜金属材料的放气率随着温度的升高而不断增大。

聚合物的放气分率与放气模型研究

在某些工程应用中,除了关注真空材料的总放气率之外,还需知道放出的单一气体的放气分率。本文采用定容升压法对三类聚合物样品进行放气率测试和放气组分分析;将四极质谱计和真空规对比校准修正所测的放气分压,得到水和碳氢化合物的放气分率随时间变化情况;依据扩散放气模型,对所测数据进行曲线拟合,获得具有实际应用意义的放气率表达式和时间指数。

导线在真空环境中的放气特性分析

材料放气特性对分析真空中残余气体成分有重要影响。主要研究常用导线绝缘层聚全氟乙丙烯和可溶性聚四氟乙烯这两种材料在真空环境中的放气特性。采用小孔流导法初步测量了样品在常温、加热以及冷却条件下的放气率,利用四极质谱计测量了样品在不同温度条件下的放气质谱图。结果表明这两种材料在加热过程中的放气率先增大后减小,并随着抽气不断减小,在加热过程中的谱图中检测到质量数为69的气体,说明放出的气体成分含氟。

真空钎焊系统内材料出气对压升率的影响研究

随着微电子封装向小型化、高密度化、高可靠性的方向发展,各行业对钎焊技术提出了高钎透率、高钎焊接头质量、材料具备高净化度等需求。高真空钎焊技术也随之日益普及、加速发展。该技术通过保障真空室的洁净度及焊接真空度,进而保障元器件的焊接质量及寿命。高真空钎焊技术要求真空钎焊炉具备高真空度、低压升率。高温下材料出气是高真空状态下炉体内的主要气源,直接影响着保真空时间。针对已组装完成的真空钎焊炉,本文进行了炉体材料表面放气、炉体压升率的理论研究计算;实际测试了真空钎焊炉所能达到的真空度及压升率;详细分析了高温下炉体材料表面出气特性;分析了不同温度对材料放气的影响;建立了一种材料放气-压升率模型,以期更好地指导真空钎焊炉设计。

低温吸附剂袋对低温绝热气瓶真空影响的评价研究

为改进低温吸附剂在低温绝热气瓶制造中的应用工艺,采用高分子无纺布对出炉时的低温吸附剂分子筛实施密封包装,这种新方法可以免去吸附剂在装填前的活化工艺、减少工艺成本和能源消耗,有助于提高吸附剂的使用性能。针对所选择的高分子无纺布材料是否对低温绝热气瓶真空夹层带来出气污染进行了试验研究。介绍了高分子无纺布出气试验装置、试验方法及试验结果。给出了在常温下和高温下试验的出气速率曲线。试验表明,所选择的高分子无纺布出气量远小于多层绝热材料的出气量,因而对低温绝热气瓶真空夹层的影响可忽略。

石英晶体微量天平污染量测试准确性的试验验证

文章通过对石英晶体微量天平的污染量测试原理的分析,及在真空环境下的材料放气负载试验,借助分子流和视角因子理论,利用物质量准确均分方法,实现了1×10-7g的标准物质量的有效传递,从而实现了一种石英晶体微量天平的污染量测试准确性的检验方法,为在真空热试验过程中污染量测试的准确性提供了保证。

声表面波器件用粘片胶的试验研究

针对目前声表面波器件用粘接剂固化时间长、小尺寸(面积小于10mm2),芯片剪切强度低的问题,测试分析了988粘片胶热稳定性、材料放气和胶成分;研究了在不同的固化工艺条件下,988胶粘片胶对声表面波器件的小尺寸芯片剪切强度和声表面波滤波器带外抑制的影响。测试和研究结果表明,采用988粘片胶能够缩短固化周期,满足国军标规定的芯片剪切强度的要求,同时能使滤波器性能得到提升。

氢对低温容器真空寿命影响的模拟试验研究

分析了漏气和材料放气对低温容器绝热层真空寿命的影响及评价,提出了模拟漏放气加速真空寿命的试验原理。详细描述了模拟漏放气量的估算方法、试验步骤及数据处理。进行了以氢模拟材料放气或漏气的真空寿命加速模拟试验。结果表明采用模拟漏放气加速真空寿命试验是一种简单、有效、可靠的低温容器真空性能测试研究方法。试验数据分析表明降低夹层内的材料放气、提高吸附剂对氢的吸附效率是延长低温容器真空寿命的有效途径。

红外探测器杜瓦真空寿命研究进展

随着军事、航天、航空等领域的发展,红外探测器正向超大面阵、超长线列方向发展,对红外探测器封装杜瓦提出了高可靠、长寿命和轻量化的要求。本文介绍了国内外杜瓦真空寿命的研究进展,部分杜瓦可实现10年以上的真空寿命。分析了影响红外探测器杜瓦真空寿命的因素,包括杜瓦漏气、杜瓦材料放气及气体渗漏等。总结了提高杜瓦真空寿命的手段,最后给出了红外探测器组件发展中需要注重研究的相关技术。