Viene presentato un protocollo per la misurazione dei tassi di degassamento dell'idrogeno dalle normali camere a vuoto in acciaio utilizzando il metodo del tasso di aumento della pressione.
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Articolo metodologico
Misura di degassamento Tassi di Acciai
In questo articolo
Sommario
Abstract
Acciai sono comunemente utilizzati materiali nella fabbricazione di sistemi di aspirazione a causa delle loro buone proprietà meccaniche, corrosione, ed a vuoto. Una varietà di acciai soddisfa il criterio del basso degassamento necessaria per le applicazioni ad alta o ultraelevati vuoto. Tuttavia, un dato materiale può presentare diversi tassi di degassamento seconda procedimento di fabbricazione o vari processi di pretrattamento coinvolte durante la fabbricazione. Così, la misurazione dei tassi di degassamento è altamente desiderabile per un'applicazione specifica sottovuoto. Per questo motivo, l'aumento della velocità di pressione Metodo (ROR) è spesso utilizzato per misurare il degassamento dell'idrogeno dopo bakeout. In questo articolo, viene fornita una descrizione dettagliata della progettazione e l'esecuzione del protocollo sperimentale coinvolti nel metodo RoR. Il metodo RoR utilizza un misuratore rotore di filatura per minimizzare gli errori che derivano dal degassamento o l'azione di pompaggio di un vacuometro. I tassi di degassamento dei due acciai ordinari (acciaio inox e mILD acciaio) sono stati misurati. Le misurazioni sono state effettuate prima e dopo il pretrattamento termico degli acciai. Il pretrattamento termico di acciaio è stata eseguita per ridurre il degassamento. Estremamente bassi tassi di degassamento (dell'ordine di 10 - 11 Pa m 3 sec - 1 m - 2) possono essere misurati di routine utilizzando relativamente piccoli campioni.
Introduzione
Acciai sono abitualmente utilizzati nella costruzione a causa delle loro buone proprietà meccaniche. Alcuni acciai (acciai ferrosi, in particolare) sono preferiti materiali per applicazioni con il vuoto. A seconda del tipo e grado, questi acciai hanno tassi di degassamento sufficientemente basse essenziali per alto vuoto (HV, 10 - 7 <10 - 5 PA) o ultra alto vuoto (UHV, 10 -10 <<10 p - 7 Pa) sistemi . Inoltre, la vasta ricerca è stata condotta verso lo sviluppo di procedure speciali di pretrattamento che riducono degassamento 1-3. Le misure di pretrattamento so....
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Protocollo
Attenzione: Si prega di seguire tutte le procedure di sicurezza appropriate, mentre l'assemblaggio dei attrezzature e campioni camere. Si prega di indossare dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti, scarpe di sicurezza, etc.).
1. Realizzazione di una camera per campioni vuoto
- Progettazione e fabbricazione della camera a vuoto
- Preparare e presentare disegni di progettazione di un fornitore commerciale o un negozio di macchina in-house per la realizzazione della camera a vuoto del campione. Un esempio rappresentativo del disegno per una camera a vuoto in acciaio S20C è mostrat....
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Risultati
Come previsto, il gas residuo dopo la bakeout era principalmente idrogeno. 7 L'aumento di pressione misurata usando l'SSR era lineare per un lungo periodo di tempo (Figura 5). Così, l'effetto riassorbimento potrebbe essere trascurabile e il tasso di degassamento intrinseca (q) per gli acciai testati in questo studio può essere valutata utilizzando il metodo RoR. 10 I dati di aumento della pressione misurati sono stati analizzati.......
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Discussione
Numerosi metodi per la misurazione dei tassi di degassamento sono stati riportati in letteratura. Metodi sperimentali includono il throughput, la modulazione della conduttanza, due-path, RoR, e le variazioni di questi metodi. Tuttavia, nessuno metodo è ideale per ottenere i dati necessari degassamento. 10 Il metodo RoR utilizzando SSR, tuttavia, è diventato il metodo di scelta per la misurazione di materiali a basso degassamento. 11-13 SRG 17 è spesso usato come standard secondario nei s.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno alcun conflitto di interessi da dichiarare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato congiuntamente dal Programma del Centro di Ricerca Convergente attraverso il Ministero della Scienza, delle TIC e della Pianificazione Futura, Corea (NRF-2014M3C1A8048817) e dal Programma di Convergenza R&D di NST (Consiglio Nazionale delle Ricerche di Scienza e Tecnologia) della Repubblica di Corea (CAP-14-3-KRISS).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Camera di campionamento | |||
| Acciaio inossidabile, 304 | POSCO (www.posco.co.kr) | ||
| Acciaio dolce, D3752 | Xiangtan Iron& Steel co.,LTD (http://www.hnxg.com) | ||
| Acciaio dolce, D3752 | SeAh Besteel (www.seahbesteel.co.kr) | ||
| Name | Company | Codice catalogo | Comments |
| >Cleaning | |||
| Cleaning bathCleaning | Samill IDS | Pulizia ad ultrasuoni, riscaldamento, timer, controllo della concentrazione | |
| Acetone | Samchun Chemical (www.samchun.com) | A1759 | Grado HPLC (99,7%) |
| Tekusolv | NCH Co. (www.nch.com) | 0368-0058J | Solventi |
| Detergente BN | Tecnologie per superfici Henkel (na.henkel-adhesives.com) | 6610263775 | Alcalino, pH 13 |
| Etanolo | Fisher Scientific (www.fishersci.com) | A995-4 | Reagente HPLC (99,9%) |
| Acqua deionizzata (Electro deionizer SYSTEM) | A.T.A (www.atagroup.co) | SISTEMA | |
| Liquido N2 gas | Hanyoung (www.gasmaster.co.kr) | B/T 176 L | LN2 dewar, purezza 99.999% |
| Name | Company | Numero catalogo | Comments |
| Welding | |||
| Macchina per l'avvolgimento a gas inerte di tungsteno | Thermal Arc (www.victortechnologies.com/thermalarc) | 400GTSW | Preflusso e postflusso del gas Ar 8 L/min, riflusso 5 L/min |
| dima di tornitura | Vactron (www.vactron.co.kr) | Su ordinazione | ordinazione |
| Ar gas | Lindekorea (www.lindekorea.com) | Purezza 99,999% | |
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
| Test di tenuta | |||
| Rilevatore di perdite | Adixen (www.adixen.fr/en/) | ASM380 | Velocità di pompaggio (aria): 9,7 L/sec |
| Gas He | Lindekorea (www.lindekorea.com) | Purezza 99,999% | |
| Name | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
| Vacuum equipment | |||
| Spinning rotor gauge | MKS Instruments (www.mks.com) | SRG-3 | Controller, testa e ditale Set |
| Oscilloscopio | Tektronix (www.tek.com) | TDS2012B | |
| Analizzatore di gas residulare | Balzers | QMA200 | m/e 0-100 |
| TMP (HiPace 80) | Pfeiffer Vuoto (www.pfeiffer-vacuum.com) | PMP03941 | Velocità di pompaggio (N2): 67 L/sec |
| Pompa a spirale | Anest Iwata (www.anest-iwata.co.jp) | ISP 90 | Velocità di pompaggio (Aria): 1,8 L/sec |
| Valvola ad angolo chiuso facile in metallo (CF35) | VAT Inc. (www.vatvalve.com) | 54032-GE02-0002 | Flangia girevole |
| Valvola ad angolo ( KF25) | MDC Vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com) | KAV-100 | |
| Nome | Company | Numero di catalogo | Comments |
| Controllo della temperatura | |||
| Chiller | JEIO Tech (www.jeiotech.com) | RW-2025G | |
| Linea di raffreddamento | LS Metal (www.lsmetal.biz) | C1100 | Bobina avvolta di livello, diametro 10 mm |
| Controllori del riscaldatore | HMT | Su ordinazione | Controllore del programma di cottura |
| Nastri riscaldanti elettrici Calore | vivace (www.briskheat.com) | ||
| Termocoppia (tipo K) | Miraesensor (www.miraesensor.com) | MR-2290 | |
| Multimetro portatile | Saehan (www.saehan.co.kr) | 3234 | |
| Registratore dati (Temp.) | Yokogawa (www.yokogawa.com) | GP10-1E1F-UC10 |
Riferimenti
- Mamun, M. A., Elmustafa, A. A., Stutzman, M. L., Adderley, P. A., Poelker, M. Effect of heat treatments and coatings on the outgassing rate of stainless steel chambers. J. Vac. Sci. Technol. A. 32 (2), 021604(2014).
- Sasaki, Y. T. ....
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