油擴(kuò)散泵在真空鍍膜機(jī)中的作用

油擴(kuò)散泵：機(jī)械泵的極限真空只有10-2帕，當(dāng)達(dá)到10-1帕的時(shí)候，實(shí)際抽速只有理論的1/10，如果要獲得高真空的話，必須采用油擴(kuò)散泵。

油擴(kuò)散泵的應(yīng)用壓強(qiáng)范圍是10-1帕-10-7帕，它是利用氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象來排氣的，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，抽速大等特點(diǎn)。因噴嘴外面有機(jī)械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可噴出一段距離，構(gòu)成一個(gè)向出氣口方向運(yùn)動(dòng)的射流。油擴(kuò)散泵主要由泵殼、噴嘴、導(dǎo)流管和加熱器組成，里面主要添加擴(kuò)散泵油（日本的型號(hào)是D-704#），根據(jù)噴嘴的多少可以分為單級(jí)泵和多級(jí)泵。

擴(kuò)散泵底部?jī)?nèi)儲(chǔ)存有擴(kuò)散泵油，上部為進(jìn)氣口，右側(cè)旁下部為出氣口，在工作時(shí)出氣口由機(jī)械泵提供前置壓強(qiáng)，機(jī)械泵充當(dāng)前置泵。

當(dāng)擴(kuò)散泵的油被電爐加熱時(shí)，產(chǎn)生的油蒸汽提供前置壓強(qiáng)，機(jī)械泵充當(dāng)前置泵。當(dāng)擴(kuò)散泵油被電爐加熱時(shí)，產(chǎn)生的油蒸汽沿著導(dǎo)流管經(jīng)傘形噴嘴向下噴出。機(jī)械泵：也叫前級(jí)泵，機(jī)械泵是應(yīng)用廣泛的一種低真空泵，它是用油來保持密封效果并依靠機(jī)械的方法不斷的改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。因噴嘴外面有機(jī)械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可噴出一段距離，構(gòu)成一個(gè)向出氣口方向運(yùn)動(dòng)的射流。射流后碰上由冷卻水冷卻的泵壁，凝結(jié)為液體，流回蒸發(fā)器，即靠油的蒸發(fā)——噴射——凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)來實(shí)現(xiàn)抽氣的。

由進(jìn)氣口進(jìn)入泵內(nèi)的氣體分子，一旦落入蒸汽流中，便獲得向下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量，向下飛去，由于射流具有高的流速（約200米/秒），高的蒸汽密度，且擴(kuò)散泵油具有高的分子量（300-500）故能有效的帶走氣體分子，因此在射流的界面內(nèi)，氣體分子不可能長(zhǎng)期滯留，且在射流界面的兩邊，被抽氣體有很大的濃度差，正是因?yàn)檫@個(gè)濃度差被抽氣體能不斷的越過界面，擴(kuò)散進(jìn)入射流中，被帶往出口處，在出口處再由機(jī)械泵抽走。此排氣系統(tǒng)采用“擴(kuò)散泵+機(jī)械泵+羅茨泵+低溫冷阱+polycold”組成。

擴(kuò)散泵的油蒸汽壓是決定泵的極限真空的重要因素，因此盡量選用飽和蒸汽壓低的泵油，其化學(xué)特性要好。

由于油擴(kuò)散泵是無法杜絕有返油的幾率，那么沒有辦法保證精密產(chǎn)品的100％純凈，特別是半導(dǎo)體行業(yè)，所以就有“高真空冷凝泵＋低真空機(jī)械泵”所組成的無油真空系統(tǒng)，冷凝泵組成的排氣系統(tǒng)不僅排氣效率極高，而且有效保證真空腔的清潔，保證產(chǎn)品的質(zhì)量（避免產(chǎn)品被污染、增強(qiáng)膜層與基板之間的附著力），但是其維護(hù)成本非常的高，造價(jià)昂貴，所以普及率沒有油擴(kuò)散泵廣泛。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：2BV系列水環(huán)真空泵工作壓強(qiáng)范圍760mmHg~25mmHg(絕壓)，在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化(詳細(xì)變化情況參照泵的性能曲線)，其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為760~60mmHg。

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真空鍍膜設(shè)備真空泵的選擇

真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許，應(yīng)選擇無振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。

了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無顆?；覊m，有無腐蝕性等。選擇真空泵時(shí)，需要知道氣體成分，針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝器、除塵器等。

真空泵在其工作壓強(qiáng)下，應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。

真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí)，應(yīng)該選各種無油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格，可以選擇有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。

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常見的真空鍍膜材料

氧化物一氧化硅SiO,二氧化硅SiO2,二氧化鈦TiO2,二氧化鋯ZrO2,二氧化鉿HfO2,一氧化鈦TiO,五氧化三鈦Ti3O5，五氧化二鈮Nb2O5，五氧化二鉭Ta2O5,氧化釔Y2O3，氧化鋅ZnO等高純氧化物鍍膜材料。

其它化合物硫化鋅ZnS，硒化鋅ZnSe，氮化鈦TiN，碳化硅SiC，鈦酸鑭LaTiO3，鈦酸鋇BaTiO3，鈦酸鍶SrTiO3，鈦酸鐠PrTiO3，硫1化鎘CdS等真空鍍膜材料。

金屬鍍膜材料高純鋁Al，高純銅Cu，高純鈦Ti，高純硅Si，高純金Au，高純銀Ag，高純銦In，高純鎂Mg，高純鋅Zn，高純鉑Pt，高純鍺Ge，高純鎳Ni,高純金Au，金鍺合金AuGe，金鎳合金AuNi，鎳鉻合金NiCr，鈦鋁合金TiAl，鋅鋁合金ZnAl，鋁硅合金AlSi等金屬鍍膜材料。再比如工件轉(zhuǎn)架的軸承有些卡，就要更換軸承，而等到它徹底的壞了再換，問題可就大了，可能引起轉(zhuǎn)架電機(jī)燒毀等現(xiàn)象?！?