真空腔体
真空腔体是内部为真空状态的容器,很多先进的技术工艺均需要在真空或惰性气体保护条件下完成,真空腔体是这些工艺过程中重要的基础设备.
根据真空度国标真空被分为低真空(100000-100Pa),中真空(100-0.1Pa),高真空(0.1-10-5Pa),超高真空(10-5-10Pa)。比如,钢电极在淬火后硬度进步,其击穿电压较淬火前可进步80%。低真空主要应用于隔热及绝缘、金属熔炼脱气、无氧化加热、真空冷冻及干燥和低压风洞等;高真空主要应用于真空冶金、真空镀膜设备等领域;超高真空则偏向物理实验方向。
真空腔体的加热方式分为内加热和外加热两种,外加热是在腔体外部加热,依靠腔体壁将热量传导进来,通过热辐射传递热量;内加热是直接在真空腔体内部进行加热,相比内加热方式,外加热有滞后性,且内加热方式的控温精度相对于外加热来说更,所以一般情况下我们会选择内加热方式.
加热器的选择也非常重要,一般选用安装方便的扣板式加热板进行内加热.扣板式加热板的表面是镜面的不锈钢板,在平整度上比直接由真空腔体壁抛光更有优势,更利于进行热辐射传导热量.
真空腔体加工的注意事项
真空腔体是保持内部为真空状态的容器,真空腔体加工要考虑容积、材质和形状。
超高真空系统主要采用不锈钢材质。其中300系列不锈钢(表1)是含Cr10%~20%的低碳钢,具有优良的抗腐蚀性、无磁性、焊接性好、导电率、放气率低和导热率低、能够在-270~900℃工作等优点,在高真空和超高真空系统中,应用较广。
为了减小腔体内壁的表面积,通常用喷砂或电解抛光的方式来获得平坦的表面。超高真空系统的腔体,更多的是利用电解抛光来进行表面处理。
影响真空绝缘水平的主要因素
电极的几许形状
电极的几许形状对电场的分布有很大的影响,往往因为几许形状不行恰当,引起电场在部分过于集中而导致击穿,这一点在高电压的真空产品中特别杰出。
电极边际的曲率半径大小是重要因素。一般来说,曲率半径大的电极接受击穿电压的能力比曲率半径小的大。
此外,击穿电压还和电极面积的大小成反比,即跟着电极面积的增大而有所下降。面积增大导致耐压下降的原因主要是放电概率添加。