በከፍተኛ ሙቀት፣ ከፍተኛ ቫክዩም እና ጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ አካባቢዎች ውስጥ የማተሚያ ቀለበቶችን መምረጥ እና መተግበር

እስከ 250°ሴ ድረስ የሙቀት መጠን ባለው የክፍል ሙቀት፣ መግነጢሳዊ አካባቢ መኖር እና እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ ቫክዩም (በተለምዶ ከ10⁻⁷ ፓ በታች ያሉ ግፊቶች ተብለው የሚገለጹ) የሚጠይቁ አድካሚ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ፣ ተገቢ የሆኑ የማተሚያ ቀለበቶችን መምረጥ እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው። እንደዚህ ያሉ ሁኔታዎች በተራቀቁ የሳይንስ ምርምር ጭነቶች (ለምሳሌ፣ የቅንጣት አፋጣኝ መሳሪያዎች፣ የውህደት ሙከራ መሳሪያዎች)፣ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ መሳሪያዎች (ለምሳሌ፣ የመቅረጫ ማሽኖች፣ የአዮን ተከላዎች) እና የአየር ማራዘሚያ ስርዓቶች ውስጥ በብዛት ይገኛሉ።

ዋና ዋና ተግዳሮቶች እና የማተም መስፈርቶች

ውጤታማ የሆነ የማሸጊያ ዘዴን በአንድ ጊዜ ማሟላት የሚከተሉትን አስፈላጊ መስፈርቶች ማሟላት ይጠይቃል።

1. .ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም፦ቁሱ በ250°ሴ ውስጥ ለረጅም ጊዜ የሚሰራ ስራን መቋቋም አለበት፣ የመለጠጥ ችሎታን ይጠብቃል እና አፈጻጸምን ያለመበስበስ ወይም ያለማለስለስ ይዘጋል።
2. .ዝቅተኛ የጋዝ መጨፍለቅ መጠን፦እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ የቫክዩም አካባቢ፣ የቁሳቁሱ አጠቃላይ የጭስ ማውጫ መጠን እጅግ በጣም ዝቅተኛ መሆን አለበት (በተለምዶ <1×10⁻⁸ Pa・m³/s) ይህም ቫክዩሙን ሊበክሉ የሚችሉ ተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮችን እንዳይለቅ ይከላከላል።
3. .መግነጢሳዊ ጣልቃ ገብነት መቋቋም/ተኳሃኝነት፦በማግኔቲክ አካባቢዎች፣ የማተሚያ ቀለበት ቁሳቁስ ራሱ መግነጢሳዊ ያልሆነ ወይም በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ጣልቃ የማይገባ መሆን አለበት፣ ይህም ብዙውን ጊዜ ፌሮማግኔቲክ ያልሆኑ ቁሳቁሶችን መጠቀምን ይጠይቃል።
4. .የጨረር መቋቋም (ካለ)፦የአዮኒዚንግ ጨረር ካለ (ለምሳሌ፣ በአንዳንድ የሙከራ ቅንብሮች)፣ ቁሱ የጨረር ጉዳትን መቋቋም አለበት።
5. .የሜካኒካል ባህሪያት፡በቂ የሆነ የመለጠጥ መልሶ ማግኛ ፍጥነት (በተለምዶ ከ80% በላይ የሚፈልግ) እና የመጭመቂያ ስብስብን የመቋቋም አቅም የስርዓት ግፊት መለዋወጥን እና የሙቀት ዑደትን ለመቋቋም አስፈላጊ ናቸው።

ተስማሚ የማኅተም ቀለበት ዓይነቶች እና ቁሳቁሶች

በፍለጋ ውጤቶቹ ላይ በመመስረት፣ የሚከተሉት የማተሚያ ቀለበት ዓይነቶች እና ቁሳቁሶች ለእነዚህ ሁኔታዎች ተመራጭ መፍትሄዎች ናቸው፡

1. የብረት ማኅተሞች

የብረት ማኅተሞች እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫክዩም አካባቢዎች የወርቅ ደረጃ እንደሆኑ ይቆጠራሉ፣ ዝቅተኛ የጋዝ መጨመሪያ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም እና መግነጢሳዊ ተኳሃኝነት መስፈርቶችን በትክክል ያሟላሉ።

• .የቁሳቁስ ምርጫ፦.
  • .ኦክስጅን የሌለው መዳብ፦ይህ በጣም የተለመደው ምርጫ ነው። እጅግ በጣም ጥሩ የፕላስቲክ መበላሸት ችሎታ ያሳያል፣ በፍላንጅ ገጽታዎች ላይ ጥቃቅን ጉድለቶችን ለመሙላት በፕላስቲክ በመጭመቅ ስር በማፍሰስ መታተምን ያገኛል። መግነጢሳዊ ያልሆነ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋምን ይሰጣል፣ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ጋዞችን ለማፋጠን (ብዙውን ጊዜ ከ250°ሴ በላይ) ከፍተኛ የሙቀት መጠን መጋገርን መቋቋም ይችላል፣ ይህም ለሰፊ አጠቃቀም ዋና ምርጫ ያደርገዋል።
  • .ንፁህ አሉሚኒየም፦እንዲሁም መግነጢሳዊ ያልሆነ እና በአንጻራዊነት ርካሽ ነው። ለስላሳ እና ለመፈጠር እና ለማሸግ ቀላል ነው፣ ነገር ግን በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ያለው የሜካኒካል ጥንካሬ ከኦክስጅን-ነጻ መዳብ ያነሰ ሊሆን ይችላል።
  • .ብር/ወርቅ፦እነዚህ ብረቶች እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም እና እጅግ በጣም ዝቅተኛ የጋዝ ማስወገጃ ፍጥነት ይሰጣሉ። ሆኖም ግን፣ በጣም ከፍተኛ ወጪያቸው በተለምዶ አጠቃቀማቸውን ለልዩ ወይም ለከፍተኛ የምርምር አፕሊኬሽኖች ይገድባል።
• .የተለመዱ ውቅሮች፦.
  • .የኮንፍላት ፍላንጅ (ሲኤፍ) ማህተም፦​ ከማይዝግ ብረት ቢላዋ ጠርዝ ፍላንጅ ጋር የተጣመረ ኦክስጅን የሌለው የመዳብ ጋኬት ይጠቀማል። በቦልቱ ቀድሞ በመጫን ላይ፣ የመዳብ ጋኬት በፕላስቲክ መልክ ይበላሻል እና ወደ ቢላዋው ጠርዝ ይነክሳል፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥራት ያለው የማይንቀሳቀስ ማህተም ይፈጥራል። ይህ እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫኩም ስርዓቶች ውስጥ መደበኛ ውቅር ነው።
  • .በጸደይ ወቅት ኃይል የሚሰጡ ማኅተሞች (ለምሳሌ፣ ሄሊኮፍሌክስ)፦የብረት ጃኬት (ለምሳሌ፣ ከኦክስጅን ነፃ የሆነ መዳብ፣ ብር፣ አይዝጌ ብረት) እና ውስጣዊ ስፕሪንግ ያካትታል። ስፕሪንግ ቀጣይነት ያለው የማካካሻ ኃይል ይሰጣል፣ ይህም በስርዓቱ ውስጥ ካለው የሙቀት መስፋፋት/መጨናነቅ እና ጥቃቅን መበላሸቶች ጋር መላመድ ያስችላል፣ ይህም በጣም ከፍተኛ የማተሚያ አስተማማኝነትን ያስከትላል። በተለይም የሙቀት ዑደት ወይም ንዝረት ላላቸው አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ናቸው።

2. ፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM)

የስርዓቱ ዲዛይን ለኤላስቶሜሪክ ማኅተሞች የበለጠ ተስማሚ ከሆነ ወይም የበለጠ የመጫኛ ምቾት የሚፈልግ ከሆነ፣ ፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM) በጣም ከፍተኛ ወጪ ቢጠይቅም በፖሊመር ቁሳቁሶች መካከል ከፍተኛ ደረጃ ያለው ምርጫን ይወክላል።

• .ባህሪያት፡የፍሎሮካርቦን ጎማ የመጨረሻ ስሪት ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። በሞለኪዩሉ ውስጥ ያሉት ሁሉም ማለት ይቻላል የሃይድሮጂን አቶሞች በፍሎሪን አቶሞች ስለሚተኩ፣ FFKM እጅግ በጣም ጥሩ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም (ከ300°ሴ በላይ መቋቋም የሚችል) እና እጅግ በጣም ከባድ የኬሚካል ሚዲያዎችን እና ፕላዝማን የመቋቋም ችሎታ ያለው አስደናቂ የኬሚካል መቋቋም አለው።
• .የቫኩም አፈጻጸም፡በልዩ ፎርሙላ እና በንጹህ ሂደቶች የተመረቱ የFFKM ማሸጊያ ቀለበቶች እጅግ በጣም ዝቅተኛ የጋዝ ማስወገጃ መጠኖችን እና የሚወጣ ይዘትን ያሳያሉ፣ ይህም የሴሚኮንዳክተር እና እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫክዩም መሳሪያዎች ጥብቅ መስፈርቶችን ያሟላል።
• .መግነጢሳዊ ባህሪያት፡የኤላስቶሜሪክ ቁሶች በአጠቃላይ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ሲሆኑ በማግኔቲክ መስኮች ላይ ጣልቃ አይገቡም።
• .አፕሊኬሽኖች፡በቫክዩም ክፍሎች እና በሴሚኮንዳክተር ሊቶግራፊ እና በቅርጫት ማሽኖች ውስጥ እንዲሁም በአየር በረራ ሞተሮች ውስጥ ለኦክሳይድ ማሸጊያነት በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል።

3. የፍሎሮካርቦን ጎማ (ኤፍኬኤም/ቪቶን)

የፍሎሮካርቦን ጎማ ለከፍተኛ ሙቀት ቫክዩም አካባቢዎች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል የኤላስቶሜሪክ ማሸጊያ ቁሳቁስ ሲሆን በአፈጻጸም እና በወጪ መካከል ያለውን ሚዛን ይወክላል።

• .ባህሪያት፡ጥሩ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም (በተለምዶ -20-250°ሴ)፣ የዘይት መቋቋም እና ለአብዛኞቹ ኬሚካሎች መቋቋምን ይሰጣል።
• .የቫኩም አፈጻጸም፡የመደበኛ FKM የውጪ ጋዝ መጠን ከብረታ ብረት እና ከFFKM ከፍ ያለ ነው። በአጠቃላይ ለከፍተኛ የቫክዩም (10⁻⁴ ~ 10⁻⁷ Pa) አካባቢዎች ተስማሚ ነው። እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫክዩም አፕሊኬሽኖች፣ ዝቅተኛ የውጪ ጋዝ መጠን ያላቸው ምርቶች መመረጥ አለባቸው፣ እና ለከፍተኛ የሙቀት መጠን መጋገር አስፈላጊ ሊሆን ይችላል (ከፍተኛውን የመጋገሪያ የሙቀት መጠን ገደቡን ትኩረት መስጠት ያስፈልጋል)።
• .መግነጢሳዊ ባህሪያት፡መግነጢሳዊ ያልሆነ።
• .ማስታወሻ፦ለጠንካራ አልካላይስ፣ ኬቶኖች እና ለአንዳንድ የኢስተር መሟሟቶች አይቋቋምም።

.የቁልፍ ባህሪያት ንጽጽር፦​ የተብራሩት ዋና ዋና የማተሚያ አማራጮች - ኦክስጅን-ነጻ የመዳብ ብረት ማኅተሞች፣ ፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM) እና ፍሎሮካርቦን ጎማ (FKM) - በቁልፍ ባህሪያቸው በእጅጉ ይለያያሉ። ኦክስጅን-ነጻ የመዳብ ማኅተሞች ከ400°ሴ በላይ የሙቀት መጠንን ይቋቋማሉ እና እጅግ በጣም ዝቅተኛ የውጪ ጋዝ መጋለጥን ያሳያሉ፣ ይህም ለከፍተኛ-ከፍተኛ ቫክዩም (<10⁻⁷ Pa) አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርጋቸዋል። መግነጢሳዊ ያልሆኑ እና ጥሩ የጨረር መቋቋም ይሰጣሉ፣ ነገር ግን የመለጠጥ እና ማካካሻቸው በፕላስቲክ መበላሸት ወይም በውስጣዊ ምንጮች ላይ የተመሰረተ ነው። አንጻራዊ ወጪያቸው ከፍተኛ ነው። የፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM) ማኅተሞች እስከ 320°ሴ ድረስ ሊሠሩ ይችላሉ። እጅግ በጣም ዝቅተኛ የውጪ ጋዝ መለቀቅ (ንፁህ ደረጃ ስሪቶችን የሚጠይቁ)፣ ለከፍተኛ-ከፍተኛ ቫክዩም (<10⁻⁷ Pa) ተስማሚ ናቸው፣ መግነጢሳዊ ያልሆኑ፣ ጥሩ የጨረር መቋቋም እና እጅግ በጣም ጥሩ ውስጣዊ የመለጠጥ እና የማካካሻ ችሎታ አላቸው። ሆኖም ግን፣ አንጻራዊ ወጪያቸው በጣም ከፍተኛ ነው፣ ምናልባትም ከFKM አስር እጥፍ ይበልጣል። የፍሎሮካርቦን ጎማ (FKM) ማኅተሞች ዝቅተኛ ከፍተኛው የአሠራር ሙቀት 250°ሴ አካባቢ አላቸው። መካከለኛ የጋዝ መጨመሪያ ፍጥነት (ዝቅተኛ የጋዝ መጨመሪያ ፎርሙላዎችን የሚጠይቁ) እና ለከፍተኛ የቫክዩም (~10⁻⁴ – 10⁻⁷ ፓ) ተስማሚ ናቸው። ምንም እንኳን መግነጢሳዊ ያልሆኑ እና በጣም ጥሩ የጨረር መቋቋም ቢኖራቸውም፣ የመለጠጥ ችሎታቸው ጥሩ ነው፣ እና መካከለኛ ወጪን የሚጠይቅ አማራጭን ይወክላሉ።

የምርጫ እና የአጠቃቀም ምክሮች

1. .ቅድሚያ የሚሰጠው ምርጫ፦.
   • ለንፁህ፣ እጅግ በጣም ተፈላጊ ለሆኑ እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫኩም ስርዓቶች (ለምሳሌ፣ የቅንጣት ማጣደፊያዎች፣ የቦታ አካባቢ ማስመሰል ክፍሎች)፣የብረት ማኅተሞች (ኦክስጅን የሌለው መዳብ)ናቸውተመራጭ እና በጣም አስተማማኝመፍትሄ።
   • እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫኩም አካባቢዎችን የሚያካትቱዝገት የሚያስከትል ሚዲያ(ለምሳሌ፣ ሴሚኮንዳክተር ኤቺንግ ጋዞች) ወይም ​የሚያስፈልግየተሻለ የመለጠጥ ችሎታ እና ቀላል ጭነት,ፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM)ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የኤላስቶሜሪክ ምርጫ ነው፣ ነገር ግን እንደ አንድ መረጋገጥ አለበትእጅግ በጣም ከፍተኛ የቫኩም ጽዳት ደረጃምርት።
   • የቫክዩም መስፈርቱ ትንሽ ዝቅተኛ ከሆነ (ለምሳሌ፣ ከፍተኛ ቫክዩም) እና የሙቀት መጠኑ በ250°ሴ ውስጥ ከሆነ፣የፍሎሮካርቦን ጎማ (ኤፍኬኤም)ነውኢኮኖሚያዊ እና ተግባራዊምርጫ።
2. .የዲዛይን እና የመጫኛ ቁልፍ ነጥቦች፡.
   • .የገጽታ ጥራት፡ዘየወለል ሻካራነት (Ra)የማሸጊያው ወለል ወሳኝ ነው። ለብረት ማኅተሞች፣ Ra ≤ 0.8 μm ወይም ከዚያ በታች መሆን በተለምዶ ያስፈልጋል። ለኤላስቶሜሪክ ማኅተሞች፣ ከፍ ያለ አጨራረስ (Ra ≤ 0.4 μm) የመልበስ እና የመፍሰስ ነጥቦችን ለመቀነስ ይረዳል።
   • .የመጭመቂያ ጥምርታ ቁጥጥር፡ዘየመጭመቂያ ጥምርታየማሸጊያ ቀለበቱ በሚጫንበት ጊዜ በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል። ከመጠን በላይ መጭመቅ ዘላቂ የሆነ መበላሸት ወይም ጉዳት ሊያስከትል ይችላል፣ በቂ ያልሆነ መጭመቅ ደግሞ ወደ መፍሰስ ይመራል።
   • .ዩኒፎርም ማጠንከሪያ፦...ሲሜትሪክ፣ ባለብዙ ቦልት ማጠንከሪያ ቅደም ተከተልበፍላንጉ ላይ እኩል የኃይል ስርጭት እንዲኖር፣ የማሸጊያው ወለል እንዳይዛባ ወይም እንዳይዛባ ለመከላከል።
   • .መጋገር፦እጅግ በጣም ከፍተኛ የቫክዩም ሲስተሞች ብዙውን ጊዜ መጋገር ያስፈልጋቸዋል። የተመረጠው የማሸጊያ ቀለበት ቁሳቁስ ሁልጊዜምየስርዓቱን የመጋገሪያ ሙቀት መቋቋም.

ማጠቃለያ

በሁኔታዎች ስርየክፍል ሙቀት እስከ 250°ሴ፣ የማግኔቲክ መስክ መኖር እና ለከፍተኛ-ከፍተኛ ቫክዩም አስፈላጊነት,ኦክስጅን የሌላቸው የመዳብ ብረት ማኅተሞች(በተለይም በኮንፍላት ፍላንጅ ወይም በጸደይ ኃይል የተሞሉ ውቅሮች) በተለምዶ በጣም አስተማማኝ እና ዋና የቴክኒክ መፍትሄ እንደሆኑ ይቆጠራሉ ምክንያቱም በእነሱ ምክንያትእጅግ በጣም ዝቅተኛ የጋዝ መጨመሪያ ፍጥነት፣ እጅግ በጣም ጥሩ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም እና መግነጢሳዊ ያልሆኑ ባህሪያትበስርዓት ዲዛይን ወይም በቆርቆሮ ሚዲያዎች የመቆጣጠር አስፈላጊነት ምክንያት ኤላስቶመሮች አስፈላጊ ከሆኑ፣ፐርፍሎሮኤላስቶመር (FFKM)እነዚህን ከፍተኛ ፍላጎቶች በአንድ ጊዜ ማሟላት የሚችል ብቸኛው የኤላስቶሜሪክ ቁሳቁስ ነው፣ ነገር ግን ለከፍተኛ ወጪው መዘጋጀት አለበት።

የመጨረሻው ምርጫ አጠቃላይ ስምምነትን ከግምት ውስጥ በማስገባት ላይ የተመሠረተ መሆን አለበትየተወሰኑ የቫክዩም ደረጃ አመልካቾች፣ በጀት፣ የስርዓት መዋቅር እና ለጥገና እና አስተማማኝነት የሚያስፈልጉ መስፈርቶችበሁሉም ሁኔታዎች፣ ቅድሚያ የሚሰጠው ለቴክኒካል ምክር እና ከባለሙያ የማተሚያ ክፍሎች አቅራቢዎች ድጋፍ ነው።