《教育訓練真空元》PPT课件.ppt

2019/5/14,1,2019/5/14,2,真空材料與元件,2019/5/14,3,一、概論,傳統之真空系統或真空裝置的結構，採用了金屬、玻璃、陶瓷和些許的橡膠暨塑膠構建而成。,2019/5/14,4,真空系統中的各部份材料，必須有足夠之機械強度，能抵抗壓差（THE PRESSURE DIFFERENCE）及氣體的不滲透性行為（IMPERMEABLE）並具有低蒸氣壓（LOW VAPOUR PRESSURE）能適應各種特殊之工作環境（如溫度所帶來之變化）。,2019/5/14,5,二、機械強度,真空環境之保持是藉由容器包圍保持，容器之外部為大氣（ATMOSPHERE）內部則為零壓力（ZERO PRESSURE）之狀態，因此容器必須有足夠之強度藉以抵抗壓差。避免容器因無法抵抗壓差，進而向中央凹陷因此具有足夠之機械強度為其先決條件。,2019/5/14,6,三、氣體的滲透力,真空容器暨管件的構成物質如：金屬，玻璃或橡樛器壁有著或多或少可供氣體進行滲透之毛細孔。,2019/5/14,7,而氣體滲透過器壁的量，可大至猶如多孔的陶瓷體或鑄件體，甚或至在非多孔性的器壁表面反射。對於多孔性（POROUS）材質表面粗糙度明顯，具鬆散層的材料避免選用，至於非多孔性的材料，他們對於氣體的容許滲透力也必需列入氣體的負載評估之列。,2019/5/14,8,四、蒸氣壓（VAPOUR PRESSURE）,在真空系統中使用之材料，必需在最高溫之狀態下有最少的蒸氣壓有些金屬材料（Zn .Pb）在400500之溫度下的蒸氣壓將會超過在高真空系統中的要求，因此這些材料甚或它們之合金將不被採用，對於超高真空之工作。,2019/5/14,9,不銹鋼（STAINLESS STEELS）高鎳合金（HIGH NICKEL ALLOYS）暨無氧銅（OXYGEN-FREE HIGH CONDUOTIVITY OOPPER OFHC）將是唯一可選用之材料。來自金屬表面之氣體應該是極微少量的，在此前提之下，建議能將材料表面之氣體除去，自然的逸氣率（OUTGASSING RATE）應該藉由清潔（OLEENING）與烘烤，（BAKING）來降低。,2019/5/14,10,五、工作環境（WORKING CONDITIONS）,處在高真空環境下的主要影響因子是溫度。 對於一些真空系統中可能的影響如化學腐蝕、幅射傷害、磁場以及其它種種之因素可能是在選擇適當材料之初一項相當重要的考慮要件。,2019/5/14,11,六、真空用部品,真空裝置的主要組立主件列舉如下： (a)真空容器 (b)真空泵浦 (c)真空配管 (d)其它必要之真空部品,2019/5/14,12,真空部品之基礎為真空密封，真空密封又有軸密封暨固定密封，固定密封 如電流導入端子為永久式之密封方式。法蘭（FLANGE）暨閥體，為具有半固定式之密封，軸密封依運動方式又區分為直線方式、回轉方式、傾斜方式三種運動導入之機構。,2019/5/14,13,七、法蘭暨襯墊（GASKET）,真空部品的安裝、真空配管暨真空裝置之組立，皆須以法蘭暨襯墊互相搭配達成氣密。法蘭之連結方式為具有溝槽之法蘭（型），再與另一具完整平面的法蘭（型）將襯墊置於溝槽內，再與另一具完整平面法蘭（型）互以螺栓相接合。使用場合概分如下：,2019/5/14,14,(1)泵浦均採（型）之法蘭 (2)閥均採（型）之法蘭 (3)配管之場合則依管內之氣流方向而定,2019/5/14,15,一對接合之法蘭，連結的下個法蘭原則上是型作對應。 真空裝置上的法蘭所使用的襯墊，一般使用橡膠類較為合適。另外SILICON材質的襯墊會產生氣體滲透性之問題，在高度真空之場合必須注意。,2019/5/14,16,八、閥,閥在真空裝置上其功能為阻止氣體之流動。閥開閉之動作可分為： (a)手動式 (b)電磁式 (c)油壓式 (d)氣壓式,2019/5/14,17,其中閥軸心之氣密方式又區分如下： (1)O-RING SEAL (2)WILISON SEAL (3)BELLOW SEAL,2019/5/14,18,流量調節閥（Regulator VALVE） 在一般真空裝置上所使用的閥體，為大流量的調節功能，如需採用微量調節時，就必需採用流量調節閥。 例如：針閥（NEEDLE VALVE）以其針軸開啟的程度來調節流量之大小。,2019/5/14,19,九、阻擋（BAFFLE）與陷井（TRAP ）,阻擋為裝設在泵浦（如油擴散泵浦）上端之裝置，其功能為阻擋泵浦逆流之蒸氣，使其凝縮（TO CONDENSE）回流，阻擋一般為銅製品，內部通常以冷卻水或液態氮，強化其阻擋熱騰之油蒸氣的能力。,2019/5/14,20,陷井(TRAP)其主要功用為降低作動液（如油）之蒸氣回流至真空腔中，破壞或污染真空品質，通常將液態氮導入陷井之中，利用其低溫之“凝縮”能力捕捉作動液之蒸氣。,2019/5/14,21,十、運動導入機構,運動導入其功用為將外部的運動，藉由“其”將運動形態導入空腔體中仍能維持空之氣密性。 氣密密合之方式(1)BELLOW SEAL(2)WILISON SEAL (3)ORING SEAL(4)FERROFLUID（磁性流體） 運動之種類：(1)直進(2)迴轉(3)傾斜,2019/5/14,22,【附註】利用BELLOW SEAL之密合方式，可涵蓋上述之運動密合應用。 在高速迴轉下，迴轉導入必需承受嚴重問題：機械磨擦。然而磁性流體可解決此類問題。 磁性流體的密封機構，是藉由磁流體外部之磁石與轉軸型成一密封之磁力線，轉軸間之空隙就藉由磁性流體來密封。,2019/5/14,23,磁性流體導入其軸由於不與固體物質接觸，因此不會造成摩擦摩耗、潔淨、壽命長。,2019/5/14,24,十一、電氣導入,其功用為將大氣側之電力傳導至真空側，暨電氣訊號傳輸之用。,2019/5/14,25,十二、真空視窗,用以觀察真空容器中所產生之狀態。,2019/5/14,26,【補充資料】,壹一般真空材料之必要條件： (1)材料之蒸氣壓低，不會吸放氣體。 (2)真空排氣時，不會造成洩漏。 (3)具有適當之強度，耐熱性佳。 貳不銹鋼 可以定義為合金鋼，含洛（CR）量為10以上，其防