Скорость газовыделения подготовленной вакуумной системы

Если скорость газовыделения изменяется в зависимости от времени t1:

$$K_{1}=K_{1}/t_{1}^{a}$$

во время первой откачки, где а является почти постоянной величиной до периода времени tm> 1 ч, тогда мы можем обозначить скорость газовыделения во время второй откачки ранее вакуумированной системы как KII, а последующие откачки - с помощью соответствующих римских цифр, при этом индекс 1 всегда обозначает состояние переменной после 1 ч откачки в течение первой откачки. Размерность КI может приниматься равной мм рт. ст. • с-1 см-2 при условии, что предыдущее уравнение - это упрощение формулы

$$K_{1} = K_{1}t_{1}^{a}/t_{1}^a}, $$

где t1 = 1 ч, так что в уравнении (5) Кi фактически умножается на коэффициент 1, имеющий размерность (час) .
Для многих материалов, которые не были подвергнуты предварительной дегазации, значение а находится в пределах от 0,3 до 1,0, когда t1 < tm. Для большинства пластмасс и эластомеров (за исключением силиконового каучука) значение а равняется приблизительно 0,5, соответствуя обычному закону десорбции, ограниченной скоростью диффузии газа (обычно в основном водяного пара), через твердое вещество. Для силиконового каучука, неполированных металлов, стекла и керамики первоначальное газовыделение (в силу главным образом водяного пара) соответствует показателю степени а, что обычно составляет приблизительно 1,0.

Когда твердый сорбент не изменяется излишним нагреванием или спеканием, и содержание газа не является слишком высоким, процесс физической адсорбции и абсорбции часто представляет собой просто процесс обратным десорбции. При отсутствии внешне генерируемых силовых полей коэффициент диффузии для газа через твердое вещество не изменяется, когда направление градиента концентрации реверсируется. Поэтому можно ожидать, что скорость поглощения водяного пара, азота и кислорода частично дегазированным эластомером при воздействии атмосферы с фиксированной относительной влажностью будет изменяться со временем аналогично изменению скорости дегазации этих газов в зависимости от времени.

Когда скорости адсорбции и десорбции главным образом зависят от диффузии водяного пара и в вышеуказанном смысле являются обратимыми, тогда можно доказать посредством применения теоремы Дюамеля [23], что скорость газовыделения KII, во время второй откачки для материалов, свойства которых описываются уравнением (50) при первой откачке, выражается посредством уравнения.

В качестве первого приближения принимается, что

$$K_{12}=(P_{1}/P_{0})^{n}K_{1},$$

где п — это постоянная, которая зависит от изотермы адсорбции, Рn - это парциальное давление водяного пара во время воздействия перед первой откачкой, а сорбцией и десорбцией азота и кислорода можно пренебречь. Уравнения (52) и (53) являются справедливыми для газо- выделения из пластмасс и эластомеров, где а = 1/2, а n = 1(закон Генри), но экспериментальные данные по газовыделению молекул воды из слоя оксида на металлах (для которых а приблизительно равен 1, а n — меньше 1, что соответствует изотерме Фрейндлиха) показывают, что уравнение (52) не соблюдается. Ожидаемая скорость газовыделения и давления системы при второй откачке для металлических камер, предварительно кондиционированных посредством продолжительной откачки (с применением или без термической обработки), а затем подвергнутых действию атмосферы в течение времени /е, могут быть рассчитаны на основании следующего уравнения:

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

Когда время кондиционирования /с является продолжительным по сравнению с tII и время воздействия является коротким, так что 100 tе < tII<10 -3 tc, уравнение (52) приводится к следующему виду:

$$K_{II}=K_{12}at-{e}/(t_{11})^{a+1},$$

которое может только применяться к эластомерам и пластмассам с а равным приблизительно 0,5. Для эластомеров са = Я уравнение (55) дает тангенс угла наклона графика —3/2, как было доказано Роджерсом [24]. Когда t + tс > tm угол может увеличиваться до значений тангенса менее — 2. Графики логарифмической зависимости, аналогичной уравнению (52) с а=1/2, приводятся в статье Роджерса.

Общий метод расчета скорости газовыделения для эластомеров и пластмасс после нескольких циклов откачки и воздействия приведен в источнике [23).

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.