Conas Pláta Téimh a Shonrú le haghaidh Úsáid Seomra Fholúis?

I bhfolússheomra baintear an t-aistriú teasa convective de bharr easpa aeir. Ní aistrítear teas ach amháin trí sheoladh (teagmháil workpiece) agus radaíocht. Ní mór plátaí téimh le haghaidh seirbhíse i bhfolús a thógáil don réimeas aistrithe teasa neamhghnách seo, agus ní thagann siad chun bheith ina bhfoinse éillithe. Níl dearadh pláta téimh le haghaidh feidhmeanna bhfolús fánach, toisc go gcaithfidh sé bainistíocht theirmeach, outgassing ábhar, beathú leictreach, agus sábháilteacht ardvoltais a chur san áireamh. D'fhéadfadh pláta a oibríonn go maith san aer róthéamh, dul as gás nó stua nuair a chuirtear faoi fholús é.

Bainistíocht Teirmeach i gCórais Fholúis
Gan fuarú convective féadfaidh pláta téimh teochtaí i bhfad níos airde a bhaint amach ná mar a bhíonn san aer don ionchur cumhachta céanna. Ní mór na comhpháirteanna téitheoir atá curtha sa phláta a bheith cúpláilte go maith le mais an phláta chun róthéamh logánta a sheachaint. Tá na hábhair imní teirmeacha seo a leanas tábhachtach d'iarratais i bhfolús.

Meicníochtaí Aistrithe Teasa
Seoladh - An príomh-mhodh chun teas a aistriú chuig píosa oibre i dteagmháil leis an pláta. Tá gá le teagmháil theirmeach maith (dromchlaí cothroma, ábhar comhéadan teirmeach roghnach).

Radaíocht - Tábhachtach os cionn teocht an phláta 150 céim . Leanann tarchur teasa radanta riail Stefan-Boltzmann (q=εσ(Tp4−Tc4)) . Bíonn tionchar ag astaíocht dromchla (ε) an phláta ar théamh na réigiún neamhtheagmhála.

Gan chomhiompar - Gan aon aerfhuarúchán ar thaobh cúil nó teorainneacha an phláta. Stóráiltear teas nach seoltar chuig an bpíosa oibre sa phláta agus méadaíonn a theocht.

Cúpláil Pláta le Téitheoir
Ba chóir go mbeadh téitheoirí nasctha go buan agus go dlúth leis an pláta chun friotaíocht teasa a íoslaghdú. Is fearr téitheoirí cartúis brazáilte nó clampáilte le greamaigh seoltaí ardteochta (bunaithe ar graifít). Níl téitheoirí a úsáideann fuarú convective dá gcorp féin (téitheoirí sreang oscailte, mar shampla) oiriúnach. Is é príomhdhifríocht amháin dearaidh ná go gcaithfear dlús bhata an téitheoir a dhíghrádú le haghaidh seirbhíse i bhfolús, go hiondúil 30-50% de sin a úsáidtear le haghaidh aer, chun róthéamh an truaill téitheoir a sheachaint.

Brath Teochta
Ba cheart braiteoirí teochta (teirmeachúplaí nó RTDs) a neadú chomh gar agus is féidir don dromchla oibre, agus b'fhearr laistigh de 2-5 mm ón aghaidh uachtarach. I bhfolús ní féidir an teocht dromchla a fháil ó léamha taobh cúil nó taobh an aeir. Tá spotaí te níos coitianta gan cothromú comhiompair agus moltar roinnt braiteoirí a bheith scaipthe timpeall an phláta chun iad a aithint.

Rialú Amach Gáis i bPlátaí Téimh Fholúis
Níl sé inghlactha in oibríochtaí folúis, go háirithe i bhfolús ard nó ultra-ardgháis (UHV), ligean amach gás gafa, taise nó substaintí so-ghalaithe. Beidh brú íseal gaile agus rátaí ísle eisghásaithe ag gach ábhar sa chomhthionól pláta téimh.

Ábhar Pláta
Cruach dhosmálta (304, 316, 316L) - An rogha caighdeánach do phlátaí téimh i bhfolús. Cearrbhachas íseal. Ard-neart. Leictreaphlású oiriúnach chun achar dromchla agus neamhíonachtaí gafa a íoslaghdú.

Alúmanam - Go maith d’fholús measartha (10-3 go 10-5 Torr) má dhéantar é a ghlanadh i gceart agus anóidithe. Ach tá sciath ocsaíd scagach ag alúmanam a ghaistí taise agus mar sin tógann sé tamall fada é a bhácáil.

Copar - Úsáidtear é mar gheall ar a seoltacht theirmeach maith, ocsaídíonn copar agus d’fhéadfadh sé dul as gás mura bhfuil sé brataithe nó má dhéantar é a -folúsbhreoslaithe.

Polaiméirí Eile agus PTFE
Tá bratuithe PTFE nó plátaí PTFE soladach inghlactha i bhfolús, cé go bhfuil gá le láimhseáil speisialta. Is beag an t-éalú atá ag PTFE tar éis bácáil tosaigh-amach toisc gur fíorbheagán taise a ionsúnn sé. Mar sin féin, ní mholtar PTFE do UHV (faoi bhun 10-7 Torr) mar gheall ar eisghású mall na gcomhdhúile fluairín. I gcás fhormhór na n-iarratas i bhfolús tionsclaíoch (10⁻³ go 10⁻⁶ Torr) tá PTFE cóireáilte i gceart inghlactha. Cuireann bácáil amach réamhshuiteála ag 150-200 céim ar feadh 24-48 u faoi fholús deireadh le gáis asaithe.

Insliú Sreang & Greamacháin
Ní mór an insliú sreang a rátáil i bhfolús. Is iad na hábhair is féidir a úsáid ná:

PTFE (Teflon) - feallmharú beag tar éis Max a bhácáil amach. teocht 260 céim .

Polaimíd (Kapton) - Comhoiriúnacht an-mhaith i bhfolús, rátáil teochta go 400C, gan mórán gáinneála.

PVC, poileitiléin nó níolón. Níl sé inghlactha, seachnaíonn siad plaistigh agus so-ghalaithe eile.

Ní mór -epocsaí outgassing íseal (m.sh., EpoTek H77, Torr Seal) a úsáid chun braiteoirí a cheangal nó sreangú a dhaingniú. Ná húsáid -greamacháin atá bunaithe ar shilicón nó séalaithe RTV ós rud é go sáraíonn siad siloxanes.

Glanadh agus bácáil amach
Ba chóir na codanna go léir a ghlanadh ag baint úsáide as tuaslagóirí grád bhfolús (aicéatón, alcól isopropil) agus a chur le chéile i dtimpeallacht ghlan. Sula gcuirtear an pláta i seirbhís, moltar do bhácáil iomlán-amach faoi fholús ag 100–150 céim ar feadh 24–48 uair. Cuireann an teicníocht seo deireadh le huisce agus le hiarmhair so-ghalaithe a thaisctear ar an dromchla.

Feedthroughs heirméiteach Leictreach
Caithfidh na sreanga cumhachta agus braiteora dul trí bhalla an tseomra folúis gan sceitheadh. Ní féidir nascóirí caighdeánacha leictreacha a bhfuil rónta leaistiméire orthu a úsáid i bhfolús toisc go scaoileann siad gás agus go gceadaíonn siad -micrea-sceitheadh. Tá gá le beathú heirméiteach.

Plátaí Téimh – Cineálacha Feedthroughs
Gloine-go-shéalú miotail - Tá inslitheoir gloine nasctha le feisteas miotail agus le bioráin seoltóra. Oiriúnach do teocht suas go dtí 250-400 céim , ag brath ar an gcineál gloine . Coitianta do phlátaí téimh cumhachta íseal go meánach (céim singil suas le 10 A in aghaidh an bhioráin).

Ceirmeach greamaithe ar fheire miotail (alúmana nó beryllia). rónta ceirmeacha go miotail. Rátáil teochta níos airde (500 céim +) agus sláine feabhsaithe i bhfolús (ráta sceite < 1×10-10 atm cc/soic). Le haghaidh feidhmeanna ardchumhachta nó UHV.

Séalaithe gloine comhbhrú - Níos saoire, ach an teocht teoranta go dtí thart ar 150 céim .

Uimhir agus Rátálacha na bioráin Feedthroughs
Sonrófar sa tsonraíocht pláta téimh seomra folúis líon na gciorcad leictreach:

Cumhacht do gach crios téimh (2 shreang/crios)

Sreanga braite teochta (dhá shreang in aghaidh an teirmeachúpla nó RTD)

D’fhéadfadh go mbeadh roinnt bioráin ag baint le beathaithe iolraithe amháin. Ní mór gach bioráin a rátáil le haghaidh sruth atá níos mó ná sruth an téitheoir uasta. Mar shampla, úsáideann téitheoir 500 W ag 120 V 4.2 A. A 10 Dhéanfadh bioráin chothaithe.

Sreangú Inmheánach
Tábhachtach: Ní mór do shreanga ón bhfotha beatha go dtí an pláta téimh sa seomra folúis a bheith rátáilte i bhfolús (PTFE nó Kapton inslithe) agus saor ó dhromchlaí te. Naisc slán ag baint úsáide as bloic teirminéil ceirmeacha nó standoffs. Ní cheadaítear aon naisc cábla plaisteacha nó téipeanna greamaitheacha.

Dlí Paschen (Miondealú Leictreach i bhFolúis)
De réir dhlí Paschen braitheann an voltas miondealaithe idir dhá sheoltóir ar bhrú agus ar achar. Tarlaíonn briseadh brú an atmaisféir ag voltais ard (raon kV do bhearnaí bídeacha). Laghdaítear an voltas miondealaithe go mór ag folús measartha (10-1 go 10-3 Torr) - i gcásanna áirithe go cúpla céad volta ar feadh bearna 1 mm. i bhfolús ard (<10^5 Torr) the breakdown voltage increases again.

Tá na réamhchúraimí seo a leanas riachtanach do phlátaí téite i bhfolús:

Coinnigh go leor deighilte ó dhromchlaí talún chuig seoltóirí gníomhacha (eg teirminéil téitheoir, bioráin chothaithe). Moltar íosmhéid 5 mm le haghaidh 240 V ac nó 10 mm le haghaidh voltais níos airde.

Seachain imill ghéar - Díríonn pointí géara an réimse leictreach agus laghdaítear an voltas miondealaithe. Is fearr críochfoirt chothromú, bealaí seoltóireachta mín.

I gcás línte inmheánacha fada, bain úsáid as sreanga sciath, atá bunaithe ar an bhfotha seomra.

Roimh iarratas iomlán cumhachta, déan tástáil ar fhriotaíocht inslithe faoi fholús.

Seicliosta Dearaidh Fholúis – Plátaí Te
Seo thíos achoimre ar na mórphointí atá le cur san áireamh i sonraíocht le haghaidh pláta téimh seomra folúis.

Catagóir RiachtanasGnáthréiteach
Ábhar pláta 316 cruach dhosmálta, outgassing íseal, electropolished, inghlanta
Cineál an téitheoir Cúpláil dlúth leis an pláta; derated do théitheoirí cartúis i bhfolúsBrazed (seaicéad Incoloy)
Dlús Bhata Laghdaithe chun róthéamh a sheachaint Níos lú ná nó cothrom le 5 W/cm2 (vs 8-10 W/cm2 in aer)
Brath teochta Leabaithe gar don dromchla oibre teirmeachúpla Cineál K nó PT100 RTD
Insliú sreang PTFE (Teflon) nó Kapton Gasú íseal, rátaithe i bhfolús
Séalaithe / greamacháin Éapocsa amuigh íseal EpoTek H77, Séala Torr (gan sileacóin)
Fothaí leictreacha Hermetic, sceite-dightGlass-go-miotal nó ceirmeach go miotal
Ráta srutha fothaithe Téann sé thar ualach an téitheoir Níos mó ná nó cothrom le 10 A in aghaidh an bhioráin chumhachta do phlátaí tipiciúla 1-2 kW
Coscann imréiteach ardvoltais miondealú paiseáin atá níos mó ná nó cothrom le bearna 5 mm (240 V), teirminéil chothromaithe
Bácáil amach réamhsheirbhíse Baintear gáis asaithe 100-150 céim faoi fholús ar feadh 24-48 h
Cásanna Speisialta: Plátaí Téimh Radiantacha
I roinnt próisis bhfolús, níl an pláta téimh beartaithe chun teagmháil dhíreach a dhéanamh leis an bpíosa oibre. Ina áit sin, radiates an pláta teas go dtí an workpiece thar bearna. Sa chumraíocht seo, éiríonn emissivity dromchla an pláta ríthábhachtach. Cuirtear sciath ard-astaíochta (eg, anóid dhubh ar alúmanam, nó Pyromark 2500 ar chruach dhosmálta) i bhfeidhm chun aistriú teasa radanta a mhéadú. Mar sin féin, caithfidh bratuithe a bheith comhoiriúnach le folús agus gan a bheith sárgháis. Is minic a úsáidtear Pyromark 2500, sciath ceirmeach-bhunaithe, le haghaidh folús-théitheoirí radanta suas le 600 céim .

Conclúid
Teastaíonn dearadh speisialaithe maidir le bainistiú teirmeach agus rialú éillithe ar phlátaí téimh seomra folúis. Ciallaíonn easpa fuaraithe convective go gcaithfidh téitheoirí a bheith cúpláilte go maith leis an pláta agus a oibriú ar dhlús vata laghdaithe. Déantar outgassing a rialú trí ábhair ísealbhrú a roghnú (cruach dhosmálta, PTFE, Kapton) agus trí bhácáil réamhsheirbhíse a dhéanamh. Tá bealaí beatha heirméiteacha leictreacha (gloine go miotail nó ceirmeach-go-miotal) éigeantach chun sláine an tseomra a chothabháil. Forchuireann dlí Paschen ceanglais imréitigh chun cosc ​​a chur ar stua ag leibhéil measartha bhfolús. Is í timpeallacht an fheidhmchláir-leibhéal folúis, raon teochta, agus íogaireacht próisis-a ordaíonn sonraí dearaidh. Soláthraíonn pláta téimh i bhfolús atá sonraithe i gceart aistriú teasa iontaofa, saor ó éilliú i dtimpeallacht ina bhfuil comhiompar as láthair agus nach bhfuil tábhacht le gach rogha ábhair.