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溶解气体的解吸(续)

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-24 1:06:29 * 浏览: 10
在上述假设下,由式(16-9)计算出的结果如图16-7和图16-8所示。由于室温下未烘烤的不锈钢释放出的氢气,真空室的分压Pe可以维持相对较高的压力数千小时。如果温度升至450°C,压力将维持在高水平约10小时,然后迅速下降至非常低的水平。当压力为P1并降至室温时停止加热后,在室温下达到的压力p2为D1,D2为气体在高温和低温下在固体中的扩散系数。公式(16-10)基于以下假设:当温度快速下降时,固体中气体的浓度梯度保持不变。根据式(16-10),可以计算出,如果将系统在450°C下烘烤10h,然后降至室温,则系统中氢的分压将变为1Q-1OPa。根据该理论,室温下氢的分压为p。对于10到8Pa的1倍,必须在450摄氏度下烘烤,直到氢气的分压为10到7Pa的1倍,这需要64小时。它仅需在1000°C下烘烤4小时。由于解吸会排出气体,尤其是氢气,因此很难在不锈钢设备中获得非常低的压力。为了解决氢分压的问题,冻结是一种理想的方法,因为与室温相比,氢扩散系统在室温下大大降低了。另外,材料的选择也很重要。已经建议真空容器由铝制成。但是,通常将不锈钢用作真空系统的材料。这是因为不锈钢表面覆盖着非常坚固和稳定的氧化铬薄层,并且表面不易放气。在设计不锈钢系统时,要获取未烘烤时的除气数据,以达到烘烤后不锈钢的加工性能和焊接性能。作为真空材料,它也具有出色的性能。图16-9显示了脱脂后不锈钢的除气特性。烘烤后除气的主要成分是氢气。在加工之前,应将不锈钢原料放入真空退火炉中,并在700°C下进行10小时的真空脱气,这可以大大降低氢气的脱气速率,这对于制造极高真空容器非常必要。从上面的讨论可以知道,烘烤之前和之后材料的除气量有几个数量级的差异。烘烤温度的均匀性很重要。为了使系统的总排气量达到10-3。整个系统的未烘烤表面积不应超过系统总面积的1/1000。烘烤温度不需要太高。低温烘烤可以完全去除表面吸附的气体,如图16-10所示。