真空材料与工艺

主讲人：张以忱东北大学真空与流体工程研究中心真空材料与工艺1真空工程材料1.1真空材料的种类真空系统中所用的材料大致可分为两类：1)结构材料：是构成真空系统主体的材料，它将真空系统与大气隔开，承受着大气压力。这类材料主要是各种金属和非金属材料，包括可拆卸连接处的密封垫圈材料。2)辅助材料：系统中某些零件连接处或系统漏气处的辅助密封用的真空封脂、真空封蜡、装配时用的粘接剂、焊剂、真空泵及系统中用的真空油、吸气剂、工作气体及系统中所用的加热元件材料等。1．2真空材料的性能与选材基本原则

1.2.1材料的真空性能1.2.1.1材料的渗透性由于在真空容器器壁两侧的气体总是存在压力差，气体从密度大的一侧向密度小的一侧渗入、扩散、通过和逸出固体阻挡层的过程称为渗透。该情况下的稳态流率称为渗透率。

从微观的角度来看，渗透过程是按以下步骤进行的（见图1）图1气体渗透过程示意图

气体渗透过程：1).首先，气体原子或分子碰撞到真空器壁的外表面并吸附在器壁的外表面；2).吸附时有的气体分子能离解成原子态；3).气体（分子或原子）在入射一侧的壁面表层达到与环境气压相对应的平衡溶解度；4).由于表层浓度比较高，在浓度梯度的作用下气体向壁面的另一侧扩散，直到浓度均匀为止。扩散的气体分子（原子），有的能与固体分子发生化学反应，形成化合物；有的只形成不稳定的“假化合物”；有的则构成溶质；5).溶质气体扩散到器壁的另一面重新结合成分子态(如果存在步骤2时)后释放；或气体扩散到器壁的另一面后解吸和释出。在渗透过程中，扩散这一环节是最慢最关键的一步，它与渗透气体及壁面材料的种类和性质有密切关系。一般说来，非金属材料没有步骤（2），在非金属材料（塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等）表面上，气体分子不离解；而金属材料能溶解的气体多数是双原子气体（如H2、O2、N2等），具有步骤（2）。但是在正常热条件下，几乎所有的惰性气体都不能溶解在金属材料的晶格中（离子注入条件下除外），因而也就不能渗透通过金属材料。在真空工程中所用的金属、玻璃、橡胶及塑料等，对气体来说或多或少都可以渗透。其渗透量随不同的气体和材料而异，而且差异较大。

对金属：有些金属（如：不锈钢、铜、铝、钼等）的气体渗透系数就很小，在大多数实际应用中可以忽略不计。但对某些金属（如：铁、镍等），氢气对它们就具有较高的渗透率。氢气对钢的渗透率随含碳量的增加而增加，所以选择低碳钢做真空室材料为好；另外有些金属对气体的渗透具有选择性，如氢气就极容易渗透过钯，氧气易透过银等。可以利用这个性质对气体进行提纯和真空检漏。气体对玻璃、陶瓷等的渗透：一般是以分子态的形式进行的。渗透过程和气体分子的体积及材料内部微孔大小有关。含纯二氧化硅的石英玻璃的微孔孔径约为4埃，其它玻璃因碱金属离子（钾、纳、钡等）填充于微孔之中，使其有效孔径变小，所以各种气体对石英玻璃的渗透性大，而对其它玻璃的渗透性就小。而氦分子的直径在各种气体分子中最小，所以氦对石英玻璃的渗透在气体－固体配偶中是最大的。

1.2.1.2材料的出气任何固体材料在制造过程中，及在大气环境下存放都能溶解、吸附一些气体。当材料置于真空中时，原有的动态平衡被破坏，材料就会因解溶、解吸而出气。对一般真空设备来说，材料的出气是真空系统中最主要的气源。常用的出气速率单位有：Pa.L/s.cm2。材料出气总量:出气速率通常与材料中的气体含量和温度成正比。所以有时（如电真空器件）也用高温下材料的出气总量作为选材依据。出气总量的单位：考虑体积含量为主时可用Pa.L/g；考虑表面含量为主时则用Pa.L/cm2。

对真空系统设计来说，仅有材料的出气速率的数据还是不够的，因为有许多真空泵的抽气能力是有选择性的，所以进一步知道材料出气中的各种气体成分的比例，就能有针对性的选配合适的真空泵，得到更合理的设计。1.2.1.3材料的的蒸发发、升升华、、蒸气气压物质的的状态态依据据一定定的条条件而而相互互转化化。液液态转转化成成气态态的过过程称称为蒸蒸发，，固态态转化化成气气态的的过程程称为为升华华。在一定定的温温度下下，在在封闭闭的真真空空空间中中，由由于液液体（（或固固体））气化化的结结果，，使空空间的的蒸气气密度度逐渐渐增加加，当当达到到一定定的蒸蒸气压压力之之后，，单位位时间间内脱脱离液液体（（或固固体））表面面的分分子数数与从从空间间返回回液体体（或或固体体）表表面的的再凝凝结分分子数数相等等，即即蒸发发（或或升华华）速速率与与凝结结速率率达到到动态态平衡衡，这这时可可认为为气化化停止止，此此时的的蒸气气压力力称为为该温温度下下，该该液体体（或或固体体）的的饱和和蒸气气压。。材料的的蒸气压压力与放气压压力区分：：材料的的放气气压力力与材材料对对气体体的解解吸、、放气气或渗渗透有有关。。虽然然有时时放气气或热热解吸吸造成成的气气体压压力比比材料料固有有的蒸蒸气压压力要要高的的多，，但是是通过过在真真空下下烘烤烤能够够降低低它们们对气气体压压力的的影响响，但但是材材料的的蒸气气压力力却是是材料料本身身所固固有的的、不不变的的。1.2.2材料的的其它它性能能1)机械强强度:系统的的器壁壁承受受大气气的压压力。。2）热学学性能能:系统承承受温温度的的变化化，材材料的的抗热热冲击击的特特性。。3）电磁磁性能能：系统中中的部部件具具备能能完成成某项项功能能或工工序所所要求求的电电磁性性能，，同时时这些些性能能又不不能与与真空空系统统的要要求相相矛盾盾。4）其它性性能：光学性性能（（例观观察窗窗）、、硬度度、抗抗腐蚀蚀性、、热导导率和和热膨膨胀等等性能能。1.2.3真空材材料的的选材材原则则1.2.3.1对真空空壳体体及内内部零零件材材料的的要求求1足够的机械械强度和刚刚度来保证证壳体的承承压能力；；2气密性好。。要保持一一个完好的的真空环境境，器壁材材料不应存存在多孔结结构、裂纹纹或形成渗渗漏的其它它缺陷。有有较低的渗渗透速率和和出气速率率；3在工作和烘烘烤温度下下的饱和蒸蒸气压要足足够低。4化学稳定性性好。。5热稳定性好好。在工作作温度范围围内，保持持良好的真真空性能和和机械性能能。6有较好机械械加工性能能及焊接性性能。1.2.3.2对密封材料料的要求1有有足够低的的饱和蒸气气压。2化化学及热稳稳定性好。。在密封封部位，不不因合理的的温升而发发生软化，，发生化学学反应或挥挥发，甚至至被大气冲冲破。33有一定的机机械及物理理性能。4某某些密封材材料应能溶溶于某些溶溶剂中，以以便更换时时易于清洗洗掉。1.3金属材料在真空系统统设计与制制造中常用用的金属及及其合金材材料主要有有：低碳钢钢、不锈钢钢、铜、铝铝、镍、金金、银、钨钨、钼、钽钽、铌、钛钛、铟、镓镓、可伐合合金、镍铬铬（铁）合合金、磁性性合金、铜铜合金、铸铸铁、铸铜铜、铸铝等等。1.3.1铸件件铸件大多用用于制造各各种机械真真空泵泵体体。要求铸铸件具有较较高的致密密性。当工作温度度较高时，，不应选用用含有磷、、锌、镉等等元素的铜铜合金铸件件。1.3.2钢及不锈钢钢1.3.2.1钢钢碳钢一般应应用在低真真空工作范范围表面处理：：镀层涂覆或或裸露抛光光问题：表面面放气、大大气渗透设计热态工作真空系系统时必须须注意：气体渗透中低真空系系统：轴类、杆件件、螺纹类类零件以及及重负荷的的传动机件件等：真空容器壳壳体、阀、、管道、蒸蒸气流泵的的泵体：45＃钢导磁性的结结构：例例磁控溅射射靶的磁极极靴10#、15＃、20＃钢及及普通碳素素结构钢（（例Q235A）1.3.2.2不不锈钢钢奥氏体型不不锈钢：马氏体型不不锈钢：1.3×10-4Pa以上系系统：奥体体无磁不锈锈钢工作范围：：－270℃～～900℃耐高温、抗抗腐蚀或需需要热处理理（淬火、、调质）的的轴、阀盖盖、封口等等：马体不锈钢钢1.3.2.3不不锈复复合钢板不锈复合钢钢板是以碳碳钢为基体体，以不锈锈钢为复层层经热迭轧轧制而成真空设备常常用：1Cr18Ni9Ti＋Q235A0Cr18Ni9Ti＋Q235A不适用：内径小于于600mm的真空装置置1.3.3.1镍镍用途：阴极极、栅极、、阳极、吸吸气剂和热热屏蔽罩及机械构件件中的基体体材料镍对大气，，水、盐水水、碱以及及大多数的的有机酸都都具有抗腐腐蚀性。镍导磁性好好，磁化强强度大，在在需要避免免磁效应的的场合禁止止使用镍对氢具有有很高的可可渗透率和和溶解度：1.3.3有色色金属在高真空及及超高真空空中最常用用的是无氧铜用途：喷嘴嘴、障板、冷冷阱、密封封、电极等等无氧铜有良良好的真空空气密性，，对气体的的溶解度低低，在室温温下不渗透透氢和氦，，而且对氧氧气和水蒸蒸气的敏感感性差、塑塑性好。Cu不易使使用温度过过高，在200℃以以上时Cu的抗拉强强度陡降；；当温度超超过500℃时，Cu的蒸气气压比Ni的蒸气压压大约高一一个数量级级。无氧铜铜会被氧腐腐蚀，并在在200℃℃以上时产产生锈斑。。它也会被被含氧的酸酸腐蚀。1.3.3.2铜1.3.3.3铝铝特性：1).密度度小；2).导电、、导热性好好；3).在大气、、水及部分分腐蚀性介介质中耐蚀蚀性好（因因其表面形形成的氧化化铝膜）；；4).延延展性良好好；5).强度低；；6）非磁磁性纯铝铝熔熔点点660℃，，在在1100℃以以上上时时会会很很快快地地蒸蒸发发。。铝铝和和耐耐熔熔的的加加热热材材料料之之间间易易于于相相浸浸润润。。真空空室室内内的的轻轻型型支支架架、放电电电电极极、扩散散泵泵的的喷喷嘴嘴、导流流管管、挡挡油油障障板板、分子子泵泵中中的的叶叶片片、、密密封封垫垫片片材材料料及及耐耐腐腐蚀蚀及及装装饰饰镀镀层层材材料料等等铝的的机机械械强强度度在在200℃℃左左右右时时迅迅速速下下降降，，铝铝的的蒸蒸气气压压相相对对较较高高，，因因此此只只能能用用在在300℃℃以以下下的的烘烘烤烤真真空空系系统统中中。。铝难难于于进进行行普普通通熔熔焊焊和和钎钎焊焊，，一一般般焊焊接接铝铝：：真真空空钎钎焊焊。。用途途：：设计计应应用用注注意意问问题题：1.3.3.4钛钛可可以以加加工工成成形形，，没没有有磁磁性性，，是是理理想想的的结结构构材材料料，，适适合合用用做做镀镀膜膜设设备备中中的的磁磁控控溅溅射射靶靶、、溅溅射射离离子子泵泵的的阴阴极极等等。。钛对对活活性性气气体体（（如如O2、N2、CO、CO2以及及650℃以以上上的的水水蒸蒸气气））的的吸吸附附性性很很强强！！！！！应避避免免在在H2气氛氛中中加加热热Ti，因因为为这这样样能能迅迅速速形形成成TiH1.3.3.5锆锆纯锆锆是是一一种种特特别别活活泼泼的的金金属属，，它它特特别别对对氢氢气气及及氢氢的的同同位位素素氘氘、、氚氚等等有有较较强强的的吸吸附附能能力力。。Zr的的中中子子截截面面很很小小；；Zr的的二二次次电电子子发发射射产产额额低低，，可以以用用来来作作吸吸气气剂剂（（如如锆锆铝铝吸吸气气泵泵））；；可可用用作作中中子子窗窗；；镀镀在在不不希希望望发发射射二二次次电电子子的的基基体体材材料料上上。。特点点：：用途途：：铂（Pt）、铱（Ir））1.3.4贵重重金金属属铂是是延延展展性性最最好好的的金金属属之之一一，，容容易易加加工工。。铂、、铱铱在在高高温温时时不不与与氧氧反反应应抗氧氧化化阴阴极极热热丝丝可可采采用用在在铱铱或或铂铂铱铱合合金金的的基基材材上上涂涂覆覆一一层层高高发发射射能能力力的的材材料料。。可采用纯铱丝丝（纯度99.9％以上上）作基材，，氧化钇（Y2O3）作为涂覆的的发射材料。。但这种氧化化钇阴极不宜宜在有大量油油蒸汽的环境境下工作，受受沾污后，使使发射性能下下降。1.3.4.2钯(Pd)钯是一种价格格相对便宜的的贵重金属，，其硬度和强强度类似于铂铂。钯在空气中加加热会被氧化化；钯对H2表现出很高的的溶解度（约约体积的1000倍）。钯对H2的渗透率特别别高（尤其在在～400℃时）H2过滤器和检检漏仪中（（H－Pd法检漏）1.3.4.3金（Au）金是一种延展展性和可锻性性都特别好的的金属，是极极好的导电体体。对气体（（尤其是氧气气）的化学吸吸附性或溶解解度很弱。1.3.4.4银（Ag）与金不不同的的是，，银对对O2的溶解解度很很高，，氧在在加热热的银银中扩扩散的的快，，与纯纯净的的氢气气通过过钯的的方式式一样样。1.3.5软金属属1.3.5.1铟（In）铟是一一种特特别软软、低低熔点点（156℃））的金金属，，它的的蒸气气压很很低。1.3.5.2镓（Ga）镓的熔熔点很很低，，在30℃时熔熔化，，但是是镓的的蒸气气压相相当低低，因因此可可用做做液体体密封封材料料。1.3.6难熔金金属1.3.6.1钨(W)钨腐蚀蚀：热热的王王水和和1:1的HF与与HNO3的混合合液钨在常常用的的难熔熔材料料中熔熔点(3400C)最最高，而相应应的蒸蒸气压压最低低。钨钨是一一种很很硬、、比较较脆，，化学学性质质很稳稳定的的元素素，钨钨没有有磁性性。1.3.6.2钼（Mo）钼是一一种硬硬度高高、无无磁性性、化化学性性质稳稳定的的难熔熔(2610)金属属。它它只在在高温温时表表现出出氧化化性，，钼腐蚀蚀：热热的稀稀HCl溶液1:1的HF与HNO3混合液液的1.3.6.3钽（Ta）钽是一一种重重量轻轻、强强度高高的难难熔金金属。。它的的熔点点很高高（2900℃）、、蒸气气压很很低、、对所所有的的活泼泼气体体（包包括氢氢在内内）都都具有有较明明显的的吸气气性能能。钨、钼钼材料料制成成的蒸蒸发源源蒸发源源材料料的熔熔点和和相应应的饱饱和蒸蒸汽压压的温温度1.3.6.4铼（Re）铼的熔熔点(3176C)很很高（（仅次次于钨钨），，在高高温时时，蒸蒸气压压低。。铼在在退火火后的的强度度和延延展性性都很很好，，但是是铼的的表面面硬度度极高高，使使某些些机械械加工工比较较困难难。铼不受受HF或HCl的腐蚀蚀，抗抗氧化化能力力和抗抗碳化化能力力比钨钨好。。1.3.7汞（Hg）汞是一一种重重金属属，在在室温温下呈呈液态态。汞汞的导导电性性能很很好，，膨胀胀系数数变化化很小小，表表面张张力大大，但但蒸气气压比比较高高。汞汞在空空气中中的蒸蒸发速速率很很高（（室温温下为为10-4g.cm-2.s-1），能能轻微微地氧氧化。。可用作作多种种开关关、温温度计计、压压力计计（如如麦氏氏计））和液液态密密封材材料。。！！！！汞蒸气气有毒，因此汞汞应在在密闭闭的环环境中中使用用。用途：：1.3.8可可伐伐合金金可伐(Kovar)是一种种铁镍镍钴合合金，，它是是在玻玻璃－－金属属密封封封接接中最最常用用的合合金。。它的的膨胀胀系数数与几几种硬硬质玻玻璃、、陶瓷瓷相匹匹配。。可伐的抗腐腐蚀性不如如不锈钢1.3.9铬铬的熔点是是1900℃(1Pa时，蒸发温温度为1397℃℃)。铬的附附着力强，，可以作为为附着力较较差的镀膜膜材料的““附着剂””，即做为为基体和膜膜层界面的的过渡金属属。1.4非金属材料料真空系统中中常用的非非金属材料料:密封材材料和绝缘缘材料1.4.1玻璃玻璃是由多多种无机氧氧化物熔炼炼而成的，，其主要成成份是二氧氧化硅（SiO2）。玻璃只有软软化点而无无确切的熔熔点和凝固固点，其粘粘度或刚性性随温度的的升高而逐逐渐下降。。玻璃很硬硬、刚性和和脆性很大大，且大多多数是透明明的，化学学性质稳定定，对大多多数气体来来说，玻璃璃的渗透率率非常低。。1.4.1.1真空技术中中用玻璃的的优缺点1.4.1.2玻璃的分类类软玻璃：热热膨胀系系数在70×10－7mm.mm-1℃-1；硬玻璃：：热膨胀胀系数在(5～65)×10－7mm.mm－1℃－1之间。不同氧化物物与二氧化化硅的熔合合，可以制制成不同特特性的玻璃璃，分类如如下：（1）铅玻璃：含有35～65％的SiO2和Al2O3、氧化铅（～15％）和碱性氧化化物。铅玻璃极易易加工、电电阻率很高高。常用制制作照明灯灯具（灯泡泡和灯管））等。重铅铅玻璃通常常较软，一一般用来屏屏蔽辐射。。（2）钠钙玻璃璃：含有65～75％SiO2和Al2O3、～15％Na2O、～10％CaO（石灰）及及其它氧化化物大多数的钠钠钙玻璃和和铅玻璃同同属于软玻玻璃（3）硼硅玻璃璃：75～95％的SiO2和矾土，其其余成分主主要是氧化化硼。硼硅玻璃的的热膨胀系系数低而电电阻高，抗抗热冲击性性好并且化化学性质稳稳定。用用途途：太阳能能集热管等等（4）石英玻璃璃：所含的SiO2≥96%石英玻璃的的热膨胀系系数非常低低，能承受受很大的热热冲击。可可在900℃高温下持持续使用，，只有在1200～1500℃时才变软软。石英玻玻璃的硬度度比硼硅玻玻璃高，加加工更困难难。0.4nm.各种气体对对石英玻璃璃的渗透性性大，氦对对石英玻璃璃的渗透在在气体－固固体配偶中中是最大的的。1.4.1.4玻璃的粘度度、热膨胀系系数与热导导率1.4.1.5电阻率与电电击穿强度度1.4.1.3玻璃的机械械性能。。1）电阻率2）电击穿强度度:体电阻率值值很高（可可达1019Ω.cm）产生电击穿穿所需的电电场强度1.4.1.6玻璃的抗化化学腐蚀性性能1.4.1.7玻璃的渗透透率与放气气室温下玻璃璃的蒸气压压极低。除除了H2和He之外外，实际上上玻璃对其其余所有的的气体都不不渗透。在制备玻璃璃过程中，，气体被捕捕获于玻璃璃内部成为为合成产物物，而且还还被吸附在在表面上。。钠钙玻璃最最大放气量量在140℃，铅玻璃璃在175℃，硼硅玻玻璃在300℃。1.4.2陶瓷1.4.2.1陶瓷的性质质1.4.2.2真空中常用用的陶瓷硬而脆、强强度高、热热稳定性好好，能承受受高温（软软化温度约约为1900℃）和高场场强。1）硅酸盐陶瓷瓷硬瓷、镁-铝硅酸盐、、无碱铝陶陶瓷、锆石石陶瓷2）氧化物陶瓷瓷氧化铝（蓝宝石），Al2O3MgO陶瓷3）可机械加工工的陶瓷Macor、Lavas、、氮化硼（BN）1.4.3塑料1.4.3.1氟塑料（聚聚四氟乙烯烯）良好的电绝绝缘性能化学性质十十分稳定进行切削加加工改性聚四氟氟乙烯：烧结成形时时加入不同同的添料用途：密封垫片、、永久或移移动的引入入装置的密密封、绝缘缘元件和低低摩擦的运运动元件等等应用温度度范围为为－80℃～200℃，最高工作作温度可可达到250℃。1.4.3.2聚乙烯和和聚丙烯烯1.4.3.3尼龙1.4.3.5有机机玻璃低于100℃以下使使用蒸气压可可达到5×10-5Pa。1.4.4碳(石墨)及碳纤维维制品1.4.4.2碳（石墨墨）纤维维1.4.5橡胶天然乳胶胶制成的的硫化橡橡胶、合合成橡胶胶1.4.5.1软（硫化化）橡胶胶在天然橡橡胶中加加入填料料和添加加剂使之之硬化和和硫化而而成表面呈多多孔状，，放气量量大（H2、碳氢化化合物以以及易挥挥发气体体）。室室温下的的蒸气压压高（≈≈10-2Pa），对大大多数的的气体（（特别是是H2和CO2）的渗透透率高。。只限用于于工作在在室温或或接近室室温的连连续抽空空的粗、、低真空空系统。。常用做做垫片和和胶管。。1.4.5.2合成橡胶胶分为普通通、耐油油、耐热热几种。。放气率率和透气气率显著著低于普普通软橡橡胶。1).丁基、氯氯丁、丁丁晴橡胶胶：低、、高真空空中广泛泛采用工作温度度范围：：－20～80℃，在90～100℃时出现现永久变变形，在在低于－－20℃时弹性性减弱。。氯丁橡胶胶：在真空中中易挥发发，适用用于低真真空丁基橡胶胶：用于1.3××10-5Pa的真空中中，当真真空度高高于1.3××10-6Pa时，出现现升华，，其重量量损失可可达30％丁晴橡胶胶：耐油性及及其它各各项性能能均较完完善，在在真空中中的放气气量和透透气性比比丁基橡橡胶大，，适用于于1.3××10-4Pa以下的真真空密封封2).氟氟橡胶：：是一种种耐热耐耐油性好好、放气气量小、、透气性性低的真真空材料料。适用用于高真真空和超超高真空空中。工作温度度：－10～200℃，可以以短时间间在270℃下工作作。在高温、、高真空空下具有有较小的的出气率率和极小小的升华华失重值值，因而而它的真真空性能能极好。。在1.3×10-7Pa压力力下因升升华只减减少重量量的2%左右，，并不影影响密封封。所以以氟橡胶胶可用于于1.3×10-7～1.3×10-8Pa的超超高真空空密封。。由于氟橡橡胶是长长链聚合合物（分分子量达达60,000），所所以它对对过氧化化氢、氧氧、臭氧氧、许多多溶剂油油及润滑滑剂都不不起反应应。1.4.5.3真空密封封橡胶的的选择正确的密密封结构构设计＋＋合合理选择择密封材材料影响真空空密封性性能的主主要因素素：耐热性、、压缩变变形性、、漏气率率、气透透性、出出气率及及升华失失重1)耐热性：保证真空空系统烘烘烤除气气的顺利利进行一般烘烤烤温度在在120℃以下和和10-5Pa的真空度度下，采采用丁基基或丁晴晴橡胶；；如果要要求更高高的烘烤烤温度，，并且要要求在超超高真空空环境中中工作的的，则需需采用氟氟橡胶。。2)耐压缩变变形性保证密封封的可靠靠性和密密封寿命命，真空空密封橡橡胶应具具有较小小的压缩缩变形值值（小于于35％）3)漏气率d0－试样原原高度；；ds－试样压压缩后的的高度；；d1－压缩后后在相同同温度下下保持一一定时间间，然后后经30min卸载并冷冷却到25℃时的试试样高度度。4)气透性：由于材料料的内部部结构所所决定，不同橡胶胶在不同同温度下下对空气气的气透透性不同同不同的气气体在不不同橡胶胶中的气气透性也也不一样样在同一气气体中，，气透性性大小的的顺序为为：天然然橡胶＞＞丁苯胶胶＞丁晴晴胶＞氯氯丁胶＞＞丁基胶胶5)出气率：在一定温温度下，，单位时时间内橡橡胶单位位面积上上的出气气量真空密封封中一般般要求在在10－4～10－5Pa.L/s在25℃温度下，抽气气一小时后，，出气率的计计算公式：K=10-2u1/2式中K－出气率u－气体渗透系系数各种橡胶出气气率的大小排排列：氯醇橡橡胶＞乙烯基基硅橡胶＞天天然橡胶＞丁丁晴橡胶＞氯氯丁橡胶＞氟氟橡胶。6)橡胶的升华：：橡胶在一定定的真空度和和温度下的失失重叫升华。。一一般要求求升华值小于于10％按真空升华值值的大小，对对各种橡胶作作如下排列：：天然橡胶＞丁丁晴橡胶＞氯氯丁橡胶＞氯氯醇橡胶＞乙乙烯硅橡胶＞＞氟橡胶。在高真空系统统中，橡胶密密封元件对真真空系统极限限压力的主要要影响因素是是材料的漏气率和出气率。1.5其它真空材料料1.5.1真空泵的工作作介质机械泵油：适当的粘度度、较低的饱饱和蒸气压。。扩散泵油：为了获得较较低的入口压压力及较少的的返流率，，要求泵油在在常温下具有有很低的饱和和蒸气压，含含易挥发（轻轻馏分）的成成份少、溶解解气体的能力力低，粘度适适宜。同时希希望在锅炉温温度下，泵油油具有较高的的蒸气压以保保证足够密度度的蒸汽射流流抽气。热稳稳定性及抗高高温氧化性好好。扩散喷射泵油油：由于要求油油增压泵在高高压力（10～10-2Pa）下有较高的抽抽气量，所以以泵油的热稳稳定性和抗氧氧化性一定要要好。在锅炉炉温度下有较较高的饱和蒸蒸汽压（室温温下的蒸汽压压并不需要很很低），馏分分要窄。1.5.2辅助密封材料料真空辅助密封封材料主要依依据真空密封封的部位和真真空度不同分分为封蜡、封封脂、封泥和和封漆等。1)真空封蜡2)真空空封脂：主要用于真空空系统的磨口口、活拴及活活动连接处的的密封和润滑滑，是一种脂脂膏状物质。。3)真空空封泥：由高粘度低蒸蒸气压的石蜡蜡与高岭土为为主要原料混混合而成的一一种油泥。适于低真空系系统略有振动动且经常拆卸卸的部位，或或临时密封用用。4)真空漆：刷涂或喷涂涂于零件表面面及焊缝用来来堵漏或防止止H2渗入金属器壁壁中。饱和蒸气压较较低（约1××10－4Pa），在干干燥和硬化后后能承受200℃以下的的温度，具有有良好的抗腐腐蚀能力。5.3真真空粘接剂1).环氧氧树脂封胶是胶合能力特特别强的一种种胶合剂,它的饱和蒸汽汽压较低,使用温度高，，即使在200℃温度下，也能能保证可靠的的密封及足够够的机械强度度。能用在10-4Pa的真空系统中中。可与金属、陶陶瓷或玻璃形形成高强度的的粘合。并可可耐120℃烘烤，长期保保持牢固。（3).厌氧胶：：厌氧胶是单组组分胶，室温温固化。使用用时操作简单单，不需配比比混合，它不不含溶剂，渗渗透性好，能能渗入并填满满整个漏缝空空间。固化后强度高高（剪切强度度高达250～350kg/cm2），且能耐油油、盐、酸、、碱、有机溶溶剂等介质的的腐蚀，绝缘缘强度高，膨膨胀系数与铁铁相接近，对对金属有防锈锈作用。受到工作温度度和蒸气压的的限制，仅适适用于使用温温度在150℃以下的一一般真空系统统，不宜在需需要烘烤的超超高真空和洁洁净真空场合合下应用。真空中所用的的吸气剂分蒸蒸散型和和非蒸散型型两类1.5.4吸气剂与吸附附剂1.5.4.1吸气剂(1).蒸散型吸气剂剂：如钙、镁、锶锶、钡等。目目前常用的主主要有钡铝合合金（BaAl4）吸气剂。主要用于电真真空器件中，如用于显象管等等器件中。(2).非蒸散型吸气气剂是体积型型的吸气剂（（涂层型）做成线、条粉粉状放于器件件的栅、阳极极等处高温吸气（一般工作温温度为600℃），但是在低温下它们不不吸气。吸附剂与吸气气剂相反，它它是在低温下下具有良好的的吸气性能，，温度升高时时要解吸放气气1.5.4.2吸附剂这类吸附剂常常用于冷吸附附泵、阱用物物理吸附剂。。常用的有：：分子筛、活活性碳、活性性氧化铝、硅硅胶等。分子筛是一种人工合合成的吸附剂剂，其原粉的的粒度范围为为1～10μm。分子筛的容容积大约有一一半是空腔。。小于晶孔直直径的气体分分子即可通过过晶孔而吸附附于晶穴的内内表面。其巨巨大的内表面面积决定了分分子筛能大量量吸气的特性性。例如：5A型的内表表面积为585m2/g，13X型的内表面面积为520m2/g。在液氮氮温度下，分分子筛吸附的的气体体积约约为其自身体体积的50～～110倍。。由于分子筛筛晶体是离子子型的，它对对气体的吸附附能力与气体体分子的极性性有关。硅胶（SiO2）：硅胶是一种无无毒、无腐蚀蚀性的多孔结结晶体物质，，不溶于水，，可溶于苛性性纳溶液。硅硅胶的孔隙率率可达到70%，平均孔径为为4×10－7cm，平均密度约约650kg/m3，吸湿能力可可达其质量的的30%。硅胶有原色硅胶和变色硅胶之分。变色硅硅胶吸湿后其其颜色将变成成红色，因此此用它作原色色硅胶吸湿指指示剂，当其其颜色变红以以后，说明吸吸湿已饱和，，即可拿去再再生。可以通通过再生处理理后再重复使使用，它们的的吸气过程是是物理作用。。再生是用150～180℃的热空气加加热。再生后后的硅胶仍能能继续使用，，但其吸气能能力有所下降降。2真空材料及部部件的清洗2.1概述表面污染物：：1）蒸汽压很很高，2）吸附了大大量气体。污染的来源：最初的污染染常常是表面面本身形成过过程中的一部部分。而吸附附现象、化学学反应、浸析析、干燥过程程、机械处理理以及扩散和和离析过程都都使各种成分分的表面污染染物增加。常见的真空材材料表面上的的污染物有以以下几种类型型：1）加工、装装配、操作时时沾染上的润润滑剂、切削削液、焊剂、、粘接剂、真真空油脂等；；2）水基类：：操作时的汗汗迹、指纹、、吹气时的水水汽、唾液等等；3）表面氧化化物：材料长长期放置在空空气中或放置置在潮湿空气气中所形成的的表面氧化物物；4）酸、碱、、盐类物质：：清洗时的残残余物质、水水中的矿物质质等；5）抛光残渣渣及环境空气气中的尘埃和和其它有机物物等。6）在真空设备的使使用过程中，，造成的真空空系统再污染染；清洗的目的：改进真空系统统中所有器壁壁和组件表面面在工作条件件下的工作稳稳定性。工工作条件包括括：高温、低低温、以及电电子、离子、、光子或重粒粒子的发射和和轰击。清洗后得到的的表面分为两两类：原子级级清洁表面和和工艺艺技术上的清清洁表面。原子级清洁表表面：仅能在在严格控制的的超高真空条条件下实现，，一般需要通通过较长的时时间过程来实实现，采用如如加热、粒子子轰击、溅射射、气体反应应等技术手段段在特定的表表面区域内获获得。工艺技术上的的清洁表面：保证所有的的表面尽可能能没有其它微微观结构物质质，并且使清清洗后表面的的各种分子约约束得更紧密密，在基体相相上没有明显显的化学物质质。2.2表面清洗的基基本方法2.2.1溶剂清洗1）软化水或或纯水离子杂质：如如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Ni2＋、Mn2＋、H＋、NH4＋、SO4＋、Cl－、NO3－、HCO3－、CO3－、PO43－、OH一、SiO32－等。阳离子子和阴离子子结合为可可溶性盐类类存在于水水中高纯水：纯纯度可达99．9999％，，其电阻率率达18××106Ω·cm以以上原理：纯水较强的的溶解能力力、水分子子的极性和和水的冲刷刷作用而达达到去污目目的。因为为水分子是是有极性的的，其正负负电中心不不重合，一一端显示出出正电性，，另一端显显示出负电电性，对带带电离子有有吸引作用用。正是由由于这种作作用，能将将浸入纯水水中的物体体表面所吸吸附的离子子杂质拉下下水．进而而达到清除除离子杂质质目的。2.无水水有机溶剂剂：如无水水乙醇、丙丙酮、甲酮酮、甲苯、、航空汽油油、松节油油等。共同特性：：1）挥发性强强，吸附热热小，不易易吸附在物物品表面上上；2）溶剂沸沸点低，一一般在100℃以下；3）有较强强的溶解性性，对油脂脂、树脂、、石蜡等有有较强的溶溶除能力；；5)对光光和热都比比较敏感去污原理：根据溶质质在溶剂中中的溶解遵遵循“物质质结构相似似者相溶””的原则，，只要两者者结构相似似，溶解就就易进行。。油脂不能能溶于水，，但可以溶溶于有机溶溶剂中。真空中常用用除油脂有有机溶剂有有：（1）甲苯苯（2）丙酮它能与水、、乙醇、乙乙醚、氯仿仿等有机溶溶剂混溶，，具有很强强的溶解性性．能溶解解油类、脂脂肪、树脂脂、橡胶、、蜡、胶、、有机玻璃璃等有机物物质，是优优良的有机机溶剂。使使用方法可可采取擦洗洗、浸泡、、水浴加热热、超声等等方式清洗洗物品。（3）乙乙醇醇乙醇醇能能与与水水、、乙乙醚醚、、甲甲醇醇、、氯氯仿仿混混溶溶。。乙乙醇醇分分两两种种：：普普通通乙乙醇醇，，纯纯度度为为95％；；无无水水乙乙醇醇，，纯纯度度为为99.5％，，真真空空清清洗洗使使用用的的是是后后者者。。乙乙醇醇去去油油污污能能力力不不如如甲甲苯苯和和丙丙酮酮。。加加热热后后的的无无水水乙乙醇醇除除油油能能力力较较强强。。（4）汽汽油油汽油油有有较较强强的的溶溶解解性性，，能能溶溶除除油油污污、、油油漆漆等等有有机机杂杂质质。。特特别别是是航航空空汽汽油油，，无无毒毒性性，，去去污污能能力力强强，，是是清清洗洗常常用用有有机机溶溶剂剂。。（5）松松节节油油松节节油油与与乙乙醚醚、、乙乙醇醇、、氯氯仿仿等等有有机机溶溶剂剂互互溶溶，，是是一一种种无无毒毒溶溶剂剂。。对对有有机机杂杂质质有有较较好好的的溶溶解解能能力力，，能能溶溶解解油油类类、、脂脂肪肪、、蜡蜡和和各各种种树树脂脂。。松松节节油油还还是是一一种种极极性性溶溶剂剂，，对对金金属属杂杂质质也也有有一一定定的的吸吸附附能能力力。。（6）石石油油分分馏馏物物、、氯氯化化或或氟氟化化碳碳氢氢化化物物3.碱碱和和酸酸类类（1））碱碱类类皂化化类类油油去去除除：：主主要要成成分分为为脂脂肪肪，，即即甘甘油油三三酸酸酯酯。。它它与与碱碱（KOH、、NaOH、、Ca（（OH））2）在高高温温和和催催化化剂剂的的作作用用下下，，发发生生化化学学反反应应，，生生成成溶溶于于水水的的脂脂肪肪酸酸盐盐和和甘甘油油。。通通过过这这种种皂化化反反应应，除除掉掉零零件件表表面面上上粘粘附附的的油油脂脂。矿物物油油去去除除：：不不能能与与碱碱起起皂皂化化反反应应，，用用碱碱不不能能使使其其化化学学分分解解，，但但它它们们可可以以与与碱碱液液形形成成乳乳浊浊液液（（乳化作作用），从从物体体表面面清除除。为加速速碱除除油脂脂效果果，可可采取取下述述方法法：1）提高碱碱液温温度：：70～100℃，加快快皂化化反应应及促促进乳乳化过过程2）搅搅拌溶溶液：：使表表面周周围的的乳化化层不不断更更新，，加速速了除除油过过程3）碱碱液中中加超超声波波：声声波振振动，，提高高除油油效果果，缩缩短除除油时时间。。（2）酸类类作用：：金属表表面的的氧化化层、、氮化化层、、器件件上的的金属属杂质质、玻玻璃表表面的的腐蚀蚀层，，可以以通过过酸类类与其其发生生化学学反应应而除除掉。。常用有有：盐盐酸、、硫酸酸、硝硝酸、、氢氟氟酸等等1．盐酸酸盐酸能能与碱碱性氧氧化物物，两两性氧氧化物物进行行化学学反应应，产产生金金属氯氯化物物。如如铝和和钢表表面上上的氧氧化铝铝和氧氧化铁铁，可可用盐盐酸除除掉。。金属属杂质质能与与盐酸酸发生生化学学反应应生成成氯化化物而而被清清除。。2．硫硫酸表面存存在的的金属属杂质质，可可利用用硫酸酸的强强氧化化作用用除掉掉。可可利用用硫酸酸的强强酸性性除掉掉金属属表面面上的的氧化化物或或者氢氢氧化化物。。3．硝硝酸硝酸具具有强强酸性性及强强氧化化性，，以化化学反反应方方式除除掉物物体表表面金金属杂杂质。。硝酸酸不仅仅能与与金属属活动动顺序序表中中氢以以前的的金属属发生生作用用，而而且能能与氢氢以后后的铜铜、汞汞、银银发生生反应应．生生成硝硝酸盐盐、氮氮化物物和水水。4.氢氟酸酸：5.金金属属清洗洗剂（（市售售商品品）：分为酸酸性、、碱性性和中中性偏偏碱等等三类类。1）酸酸性：多用用于清清洗氧氧化物物、锈锈和腐腐蚀物物；2）碱碱性：含有有表面面活性性剂，，用于于清除除轻质质油污污；3）中中性偏偏碱：可避避免酸酸碱对对表面面的损损伤。。2.2.1.1擦洗和浸浸洗2.2.1.2喷射(淋)清洗利用高压液体体喷射运动流体体施加到到表面黏黏附的粒粒子上的的剪切力力来破坏坏粒子与与表面间间的粘附附力，粒粒子悬浮浮于湍流流流体中中，被流流体从表表面带走走。2.2.1.3超声波波清清洗原理是：：超声声空穴作作用超声清洗洗原理：：介质液体体在稀疏疏处受到到拉力而而形成大大量瞬时时的空隙隙气泡，，介质液液体在稠稠密处受受到压力力使气泡泡闭合，，由于振振动的频频率很高高，压密密和拉疏疏过程在在极快地地变动，，使得大大量空隙隙气泡在在瞬间破破碎，产产生很强强的爆破破冲击波波，波谱谱为连续续谱加上上离散谱谱。这由由小的内内向爆裂裂气泡所所产生的的瞬时压压力可大大到几个大气气压甚至至几十个个大气压压。在气泡泡的破裂裂过程中中，气泡泡里面的的气体能能够被迅迅速加热。正是利利用这个个巨大的的瞬时压压力产生生的强大大冲击力力量以及及气泡瞬瞬时闭合合所产生生的局部部高温作作用，破破坏工件件表面的的油膜等等污染物物，使之之脱离表表面被冲冲落到清清洗溶液液中，从从而使工工件表面面达到净净化。特点：声波本身身能进入入复杂构构造异形形孔道，，所以超超声波清清洗可以以清除复复杂有孔孔零件内内部的污污染物，，这是一一般清洗洗方法所所无法实实现的。。清洗液选选择：根据污染染物种类类的不同同，选择择纯水、、有机溶溶剂清洗洗液或无无机酸性性，碱性性和中性性清洗液液作为清清洗介质质。为了了强化清清洗效果果，有时时还在清清洗液中中加入金金刚砂研研磨剂。。清洗液液可按以以下原则则选取：：①表面面张力小小，②对对声波的的衰减小小，③对对油脂的的溶解能能力大，，④无毒毒、无害害物质。。超声波清清洗设备备：超声波发发生器（（仪）＋换能器（（超声振振子）＋清洗槽1）超声声波发生生器：将220V或380V的交流流电转换换成超声声频的电电振荡信信号，其其核心部部件为振振荡器2）超声声换能器器：将超超声波发发生器产产生的超超声频电电振荡信信号转换换为超声声频机械械振动，，它是超超声清洗洗设备的的关键部部件。3）清洗槽：：超声清洗洗是在盛盛有清洗洗液的不不锈钢槽槽中进行行的,清清洗槽底底部或侧侧壁装有有换能器器。夹芯式压压电换能能器由钢质反反射罩、、铝合金金声头和和锆钛酸酸铅压电电陶瓷片片（PZT）等等三部分分构成。。这种换换能器具具有机械械谐振频频率低、、输出振振幅大、、阻抗易易于控制制和匹配配等特点点。将多个换换能器组组合在一一个不锈锈钢密封封盒中，，制成密密封式超超声换能能器振板（振盒），如图图示。底部或侧侧壁装有有换能器器的清洗洗槽换能器将将输入的的电振荡荡转换成成机械振振动输出出。超声清洗机常常用型式：小型一体机：：发生器与清清洗槽（换能能器）集成一体超声波发生器器与清洗槽分分开形式分开式2超声清洗的功功率超声空化作用用在物理本质质上是声场中中产生的空波波的非线性振振动以及破灭灭的二次辐射射冲击波。宏宏观的能量转转换关系：换换能器系统将将吸收的电功功率，转换成成清洗介质中中的声功率，，如图所示。。3超声波波频率工作频率的选选择会直接影影响到清洗效效果。从超声声清洗机理而而言，所选择择的频率要有有利于气泡的的产生、发育育和破灭，保保证一定的空空化效应。选择的工作频频率过高，则则不利于绝大大多数气泡的的形成发育，，气泡不破灭灭或虽破灭但但产生的冲击击波太小；如如果工作频率率选的过低时时，虽然低频频产生的气泡泡及冲击波大大，但是噪声声也大，对工工作环境有较较大影响。清洗用超声波波的工作频率率一般在20～50kHz之间。2.2.1.5高压饱和蒸汽汽清洗利用高温高压压条件下气态态的饱和蒸汽汽，在被清洗洗的表面溶解解微小的油渍渍污物颗粒和和顽固油垢。。高压饱和蒸蒸汽可以切入入细小的缝隙隙和孔洞去剥剥离或去除污污物，清洗机机发出的饱和和蒸汽的温度度最高可达300℃，，蒸汽压力可可达0.8～～1Mpa，因此可将油油渍残留物等等气化蒸发，，不会留在被被清洗的表面面上。适用于：真空泵体、真真空容器壳体体、真空室内内的机械零部部件等。由于高温的作作用，清洗后后的表面为干干燥的，所以以可以对各种种电器、电极极、电动机等等进行清洗而而又不影响其其性能。清洗机由水箱、蒸汽发生器器、高压气管、高压蒸汽喷嘴嘴等集成为一体体组成（见图图）清洗各种金属属零部件MAX1型型高压饱和蒸蒸汽清洗机2.2.3加加热热和辐照照清洗洗1）加热将工件放置于于常压或真空空中加热，促促使其表面上上的挥发杂质质蒸发来达到到清洗的目的的。原理：加热工工件，促使其其表面吸附的的水分子和各各种碳氢化合合物分子的解解吸作用增强强。解吸增强强的程度与温温度有关。清洗效果与工工件的环境压压力、在真空空中保留时间间的长短、加加热温度、污污染物的类型型及工件材料料有关。得到原子级清清洁表面，必必须在超高真真空条件下，，加热温度必必须高于450℃才行。适用：在较高温度的的衬底上淀积积膜的情况（（制备特殊性性质的膜），，加热清洗方方法特别有效效。2）辐照清清洗利用紫外辐照照来分解表面面上的碳氢化化合物清洗机理：在紫外线照照射下，污物物分子受激并并离解，而臭臭氧的生成和和存在产生高高活性的原子子态氧。受激激的污物分子子和由污物离离解产生的自自由基与原子子态氧作用，，形成较简单单易挥发分子子，如H2O3、CO2和N2。其反应速率率随温度的增增加而增加。。2.2.4放放电清清洗广泛应用在高高真空、超高高真空系统的的清洗除气中中，尤其是在在真空镀膜设设备中用的最最多。电子清洗：利用热丝或或电极作为电电子源，在其其上相对于待待清洗的表面面加负偏压，，实现电子轰轰击的气体解解吸及某些碳碳氢化合物的的去除。清洗效果取决决于电极材料料、几何形状状及其与表面面的关系，即即取决于单位位表面积上的的电子数和电电子能量，从从而取决于有有效电功率。。离子清洗：在真空室中充充入适当分压压力的惰性气气体（如Ar气），可以利利用两个适当当的电极间的的低压下的辉辉光放电产生生的离子轰击击来达到清洗洗的目的。惰性气体离子子轰击真空室室内壁、真空空室内的其它它结构件及被被镀基片，使使某些真空系系统免除高温温烘烤。如果果在充入的气气体中加入10%的氧气，对某些些碳氢化合物物可以获得更更好的清洗效效果，因为氧氧气可以使某某些碳氢化合合物氧化生成成易挥发性气气体而容易被被真空系统排排除。（例））重要参数：外外加电压的类类型（交流或或直流）、放放电电压大小小、电流密度度、充入气体体种类和压力力、轰击的持持续时间、电电极的形状和和排列以及待待清洗的部件件的材料和位位置等放电时的气体体压力可在1~10Pa之间，放电电压在500~5000V2.2.6气气体冲洗洗1）氮气冲洗原理：氮气在在材料表面吸吸附时，由于于吸附热小，，因而吸留表表面时间极短短。即便吸附附在器壁上，，也很容易被被抽走。应用：缩短系统的抽抽气时间。如真空镀膜膜机在放入大大气之前，先先用干燥氮气气充入真空室室冲刷一下再再充入大气，，则下一抽气气循环的抽气气时间可缩短短近一半。其其原因为氮分分子的吸附能能远比水气分分子小，在真真空下充入氮氮气后，氮分分子先被真空空室壁吸附了了。由于吸附附位是一定的的，先被氮分分子占满了，，其吸附的水水分子就很少少了，因而使使抽气时间缩缩短了。系统被扩散泵泵油喷溅污染染了，还可以以利用氮气冲冲洗法来清洗洗被污染的系系统。一般是是一边对系统统进行烘烤加加热，一边用用氮气冲洗系系统，可将油油污染消除。。2）反应气气体冲洗清洗机理：在系统中中引进氧化化性气体（（O2、NO）和和还原性气气体（H2、NH3）对金属表表面进行表面氧化/还原反应清洗，，消除污染染，以便获获得原子态态的清洁金金属表面。。表面反应速速率与污染的情况况及表面材材质有关，其的的大小通过过调整反应应气体的压压力和温度度来控制特别适用于大型超高不不锈钢真空空系统的内部原位在在线清洗（去除除系统内部部的碳氢化化合物污染染）反应清洗气气体：可以用O2或NO对不锈钢（（或镍基钢钢）系统，，NO对污染物的的分离作用用要大于O2分子用NO反应应气体清洗洗不锈钢真真空系统，，产生的化化学反应如如下：NO＋CO→1/2H2+CO22NO+C→→N2+CO2NO+C→→1/2N2+CONO+2H→→1/2N2+H2O清洗结果检检测：清洗处理前前后真空容容器的清洁洁度可以通通过测量热热脱附（TD）和光光子诱导脱脱附（PSD）的产产额来评估估。NO反应气体清清洗的真空空装置见图图1气体微微调阀2烘烤炉炉3真真空容器4四极极质谱仪5B-A规规6抽气系统统7NO气气体检测器器一般当四极极质谱仪检检测不到碳碳氢化合物物的谱峰时时或者NO的谱峰高高度是CO峰高的3倍或更大大时，可以以结束清洗洗过程。通通常，这个个过程至少少需要几个个小时。优点:实验表明用用NO气体体从不锈钢钢真空容器器表面除去去碳氢化合合物污染的的效果与用用辉光放电电处理方法法得到的效效果相近（（用热脱附附和光诱导导脱附判断断），但气气体清洗所所用的装置置要比辉光光放电清洗洗的装置简单，而且不需需要把被清清洗的容器器从系统上上拆下。缺点：是NO气体体对人体有有害，因此此在清洗工工艺进行之之前，必须须对清洗装装置做安全全检查，以以确定无微微量泄漏。。2.3清清洗的的基本程序序2.3.1污染染物的确定定2.3.2清洗洗方法的确确定2.3.3清洗洗溶剂的选选择根据被清洗洗材料及污污染物的性性质来选择择合适、有有效的清洗洗剂和溶剂剂是溶剂清清洗方法中中的一个关关键。清洗过程中中，清洗液液的顺序必必须是化学学上相容的的和可溶混混的，而且且在各阶段段都没有沉沉淀。2.3.4清清洗程序及及注意事项项2.4非非金属材材料的清洗洗2.4.1玻璃璃陶瓷的清清洗玻璃及陶瓷瓷件最常用用的清洗方方法是溶剂剂清洗法。。对于表面清清洁度要求求很高的玻玻璃、陶瓷瓷部件，最最后要在真真空环境中中进行烘烤烤加热处理理、等离子子辉光放电电处理等。。在清洗液中中浸泡→辅辅以刷洗、、擦拭或超超声波清洗洗→去离子子水或无水水乙醇冲洗洗→（真空环环境中）烘烘烤加热处处理、等离离子辉光放放电处理等等。2.4.2塑料料与橡胶的的清洗2.4.2.1有有机玻璃璃及塑料的的清洗特点：有机玻璃璃和塑料的的清洁需要要特殊的技技术处理，，因为它们们的热稳定定和机械稳稳定性低。。方法：大多数污污染物可以以用含水的的洗涤剂，，或用其它它的溶剂清清除洗掉。。恰当的辉辉光放电轰轰击及辐射射处理对塑塑料和有机机玻璃的表表面有好处处选择适当的的清洗液，，较短的清清洗时间，，以及在粒粒子轰击或或辐射中仔仔细地确定定能量限度度和恰当的的剂量，对对取得最佳佳清洁结果果都是重要要的。2.4.2.2橡橡胶材材料的清洗洗特点：真空橡胶一一般不受稀稀酸溶液、、碱溶液和和酒精的腐腐蚀，但会会受到硝酸酸、盐酸、、丙酮以及及电子轰击击的严重损损害。方法：一般用无水水乙醇清洗洗，然后放放在干净处处自然干燥燥。如果油油污较重或或部件体积积较大，则则可在20%的氢氢氧化钠溶溶液中煮30~60min，取出后用用自来水冲冲洗，然后后再用去离离子水（或或蒸馏水））冲洗，最最后用洁净净的空气吹吹干或烘干干。分子束外延延工艺流程程1）对衬底进行行化学清洗，除去油污和和表面氧化化物，获得制取取高质量MBE外延延材料所需需的“高度度清洁”表表面。2）将衬底底用In粘粘贴在钼基基体上。3）装入样样品室，抽抽真空到10－6×1.33Pa后