Oberflächenreinigung und Polieren von Vakuummaterialien

Oberflächenreinigung von Vakuummaterialien

Die Oberflächenreinigung des Vakuummaterials entfernt das an der Oberfläche adsorbierte Öl, um die Gasentwicklung des Materials im Vakuum zu verringern. Die grundlegenden Methoden zur Oberflächenreinigung von Vakuummaterialien sind hauptsächlich organische Lösungsmittelreinigung und Ultraschallreinigung. Bei der Reinigung mit organischen Lösungsmitteln umfassen üblicherweise verwendete Reinigungslösungen entmineralisiertes Wasser, Ethanol, Aceton, Metallreinigungsmittel und so weiter.

Das Prinzip der Ultraschallreinigung ist in Abb.1 dargestellt. Nach dem Einleiten der Ultraschallwellen in die Flüssigkeit verursacht die intensive Bewegung der Flüssigkeit eine lokale Druckdifferenz. Der Niederdruckteil wird eine große Anzahl von Blasen erzeugen, und wenn der Druck wieder ansteigt, werden diese Blasen sofort platzen, um Stoßwellen in der Flüssigkeit zu erzeugen. Die Schockwelle wird die Ölverschmutzung auf der festen Oberfläche ablösen. Ultraschall-Reinigungsflüssigkeiten verwenden im Allgemeinen Alkohol oder Aceton. Nach der Ultraschallreinigung die gereinigten Teile in die Atmosphäre geben, der Alkohol oder das Aceton verdunsten sofort und hinterlässt keine Ablagerungen auf der Oberfläche der Teile.

Abb.1 Wie Ultraschallreinigung funktioniert

Polieren von Vakuummaterialien

Die Menge an Gas, die aus der Vakuumkammer und den inneren Komponenten freigesetzt wird, steht in direktem Zusammenhang mit der Oberfläche des Materials. Die Atomdichte der festen Oberfläche beträgt etwa 2 × 10 ¹⁹ m ^-2 . Unter Berücksichtigung der Unebenheit der Oberfläche adsorbiert die tatsächliche feste Oberfläche eine große Anzahl von Gasmolekülen. Das Polieren kann die Oberfläche glatter machen, die Oberfläche kann stark reduziert werden, wodurch die an der Oberfläche adsorbierten Gasmoleküle reduziert werden. Das Polieren umfasst hauptsächlich Glasstrahlen und elektrolytisches Polieren.

Das Kugelstrahlen von Glaspellets ist kostengünstig, aber die Oberflächenrauhigkeit der behandelten Feststoffe ist groß, ebenso wie das emittierte Gas, so dass es derzeit immer weniger verwendet wird.

Das Prinzip des elektrolytischen Polierens besteht darin, das Metallteil in einen sauren Elektrolyten zu legen, der Metallteil wird mit der Anode verbunden, die Elektrode und der Behälter werden als Kathode verwendet, die Elektrizität wird aufgebracht, um den konvexen Teil des Metallteils zu bilden die Kathode löste sich zuerst auf, und die Fe- und Ni-Atome im Metallteil wurden im Elektrolyten gelöst, um das Endziel einer glatten Oberfläche zu erreichen (Abb. 2). Wenn die Kathodenelektrode flexibel vorgesehen ist, können sowohl die innere als auch die äußere Oberfläche des zylindrischen Metallelements poliert werden, und die Metallteile können auch einem selektiven teilweisen Polieren unterzogen werden.

Abb.2 Elektrolytisches Polierschema

Elektrolytisches Polieren kann feine Unregelmäßigkeiten (0,01 & mgr; m bis einige & mgr; m) auf der Metalloberfläche eliminieren, den metallischen Glanz sicherstellen, aber es kann nicht größere Unregelmäßigkeiten eliminieren. Das elektrolytische Polieren ist ein typisches elektrochemisches Polierverfahren, und der auf der Oberfläche gebildete Oxidfilm verringert auch die Adsorption von Gasmolekülen.

Es gibt auch ein spezielles Oberflächenbehandlungsverfahren, nämlich das Einführen eines speziellen Gases in die Vakuumkammer, um eine Entladung in dem Hohlraum zu induzieren, und die erzeugten Ionen treffen auf die Innenwand des Hohlraums, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.

Oberflächengereinigte Vakuumkammern und -komponenten sollten nicht direkt von Hand berührt werden, um eine Kontamination von Kohlenwasserstoffen und Chloriden im Schweiß zu vermeiden. Außerdem sollten Staub und Wasserdampf (Speichel) so weit wie möglich vermieden werden.