+7 (495) 664 22 07 baza@vacuumpro.ru

Газовыделение металлов и керамики

Измеренные значения скорости газовыделения Km и показателя степени для широко распространенных металлов и керамики приводятся в табл. 7. Также дана площадь Ат материала и общая быстрота откачки Sa для воздуха при 25 °С в испытательной камере, содержащей материал, из которого происходит газовыделение (камера обычно ограничивается отверстием). Поскольку газовыделение не подвергнутых термической обработке металлов главным образом вызвано образованием водяного пара из слоя поверхностного оксида и вероятность сорбции для водяного пара этим слоем колеблется приблизительно от 10-4 до 10-2 в зависимости от доли поверхности, занимаемой центрами адсорбции, и однородности поверхности, приведенные значения Кm не могут считаться постоянными для свободной скорости газовыделения. Эти значения зависят от соотношения Am/Sw, где .Sw - это общая быстрота откачки водяного пара при 25 °С, а также от парциального давления ре водяного пара в атмосфере и времени воздействия ?е атмосферы до откачки. В табл. 1 приведены скорости газовыделения Кm измеренные в течение 1 ч, для алюминиевого сплава и коррозионностойкой стали при различных значениях Am/Sw, ре и tе, а также свободной скорости газовыделения (где реадсорбция будет нулевой), которые были рассчитаны из полуэмпирических уравнений:

$$K_{fl}=K_{ml}[1+(A_{m}/S_{w})f_{w}]/20_{op}f_{e}),$$

где fw = 14,8 л -с-1см-2 для водяного пара при 25 °С, вероятность прилипания о произвольно устанавливается равной 6 x 10-3 в качестве постоянной средней величины [13], и при 25 °С. Это доля имеющихся центров для физической адсорбции H2O в исходном состоянии, которые были бы заняты молекулами H2O в равновесном состоянии в соответствии с изотермой Фрейндлиха при парциальном давлении ре при 25 °С (0ор = 0,5 при давлении насыщения, равном 23 мм рт. ст.), до диссоциации и хемосорбции, поэтому при 25 °С

$$f_{e}=[1-exp(-t_{e}/4.46)]^{0.5}$$

дает долю поверхности 0ор, полностью насыщенной молекулами, что достигается после воздействия парциального давления рг в течение tc часов в соответствии с полуэмпирическим уравнением на основе данных Галрона [ 14|. Числовые постоянные в уравнениях (48) и (49) будут разными при температурах, отличных от 25 °С.

Когда (AJSvdfvO» 1, скорость реадсорбции настолько высока, что процесс газовыделения приближается к состоянию равновесия, соответствующего изотерме адсорбции-десорбции. Поскольку можно доказать, что энергия активации для десорбции Н20 из слоя оксида изменяется в зависимости от доли охвата в таким же образом, как и изотерма Темкина, несколько авторов [15. 16. 17] моделировали процесс газовыделения с точки зрения подхода квазиравновесия к изотерме Темкина, т. е. использовали либо простую изотерму для одинаковой поверхности, либо более сложное уравнение изотермы для неодинаковых поверхностей [18]. Эти модели прогнозируют различную зависимость скорости газовыделения от температуры, но для определения правильной модели существуют только ограниченные экспериментальные данные [19].

Таблица 7. Эмпирические постоянные для определения скорости газовыделения металлов и керамики

Материал

 

Am

 

Sa

 

109Kml

Алунд (оксид алюминия) (901 Нортон)

39

1

400

1

Алюминий (мягкая сталь с покрытием, нанесенным распылением)

65

0,4

60

0,75

Медь

12

0,08

20

1

Дегуссит (АНОД

12

0,1

75

1,1

Графитовая шерсть (Морганит)

39

1

1000

1

Железо

12

0607

5

1

Мягкая сталь (с небольшой коррозией)

-

1

600

3,1

Молибден

12

0,12

14

1

Муллит (800, Юнайтед Файерклей)

39

1

800

1

Муллит (Морганит)

39

1

620

1

Никель

12

0,08

10

1

Фарфор, глазурованный

30

0,7

6,5

0,5

Пирекс

ю3

1

7,2

1.1

Пирофиллит

12

0,1

20

1,2

Пирофиллит (обожженный)

39

1

1500

0,8

Силлиманит(цирконовый)

39

1

500

0,6

Серебро

12

0,07

50

1

Коррозионностойкая сталь (зачищенная ICN )

103

1

8,3

1,2

Коррозионностойкая сталь (свежая ICN)

I03

1

13,5

0,9

Коррозионностойкая сталь (NS22S)

103

1

14,4

1,3

Коррозионностойкая сталь (NS22S электрополировка)

I03

1

4,3

1,0

Стеатит (тальк) (AI^Oj)

30

0,7

90

1

Сталь (хромированная, свежая)

103

1

7,1

1

Сталь (с никелевым покрытием)

103

1

2,8

1,1

Сталь (с никелевым покрытием, свежая)

103

1

4,2

0,9

Сталь (хромированная, полированная)

103

1

9,1

1

Тантал

12

0,07

9

1

Вольфрам

12

0,07

7

1

Двуокись циркония (Цирконал Лтд.)

39

1

1200

1

Цирконий

12

0,15

8

1

Измеренную величину К,„\ для металлов, находящихся под воздействием влажной атмосферы до откачки, желательно сопровождать данными об общей быстроте откачки 5^ для водяного пара, но в большинстве случаев указываемая величина, по всей видимости, соответствует быстроте откачки воздуха Sa. Если давление измеряется с помощью ионизационного вакуумметра, калиброванного на измерение давления воздуха, индицируемое давление рт будет ниже истинного давления pw, поскольку чувствительность ионизационного вакуумметра для Н20 приблизительно в 0,75 раза больше чувствительности для воздуха (или ;V2), и давление паров Н20 обычно представляет собой приблизительно 90% общего давления из-за газовыделения из термически необработанного образца. Поскольку Sa /Sw= 0.6pwSw. Измеренная скорость газовыделения Kmh = pwSw/Am, а указываемая скорость с учетом калибровки по воздуху, таким образом, будет несколько меньше истинной скорости газовыделения. Однако поведение вакуумной системы, в которой давление измеряется с помощью ионизационного вакуумметра с учетом коэффициента калибровки по воздуху, может все-таки прогнозироваться с помощью таблиц скорости газовыделения.

Из табл. 1 видно, что свободная скорость газовыделения для алюминиевого сплава на порядок больше свободной скорости газовыделения для коррозионностойкой стали, что предположительно вызвано большей толщиной слоя оксида на алюминиевом сплаве [20]. Хотя, как правило, скорость газовыделения для водяного пара растет с увеличением толщины слоя оксида, различные попытки уменьшить скорость газовыделения в системах, которые не могут подвергаться термической обработке, путем уменьшения шероховатости поверхности и толщины слоя оксида (полировка и очистка моющим веществом), были не совсем успешными. При этом местная очистка тлеющим разрядом с помощью Не на порядок сокращает скорость газообразования [21,22].

Нет товаров, соответствующих выбору

Страница в разработке - прямо сейчас здесь нет актуальных товаров, соответствующих вашему выбору.
Но у нас есть эта техника. Поэтому свяжитесь с нами по телефону или Email за информацией.