真空材料放气性能测试方法及测量系统的研究(2)

2020-02-21 22:33

缺点:(a)这个方法不能进行放气动态过程的分析;(b)测量精度不高,适合于估计在特定温度下质量的变化。

图2.4 材料称重法测试原理图

测量原理

材料称重法的测量原理图如图2.4所示,其中对于所测材料的质量改变量有:

M = M1-M2

其中的M1为放气前材料的质量,M2为放气后材料的质量,M为材料质量的减少量,根据质量的改变以及材料所放气体的情况来确定最终的材料放气率。 4.定容法

真空室在一定温度下的抽真空过程突然停止时,真空室的压强会逐渐上升, 压强上升率在停止真空泵的那一瞬间是最大的,逐渐地随着放气与吸附达到平衡,压强上升率逐渐为零。真空室中材料在抽真空过程停止时刻的放气率会逐渐与这个时候的压力变化率成正比。在放气率会被气体吸附影响之前,开启抽真空系统,然后重复这一过程,即得到不同时间的放气率。实现定容法测量的关键技术:1尽可能减小器壁和管道的吸附效应;2选择具有很低抽速的真空规来测量压力:3编制操作规程,减小由于操作带来的误差.

优点:1.对于放气率较高的材料,定容法比流导法测量方便;

2.测量范围较宽(10-2-10-9Pa.L/s)。

缺点:校准室内的吸放气对测量结果影响较大。 定容法测试原理

定容法测试原理图如图2.1所示。真定容室内样品的放气率一般与隔断瞬间时的压力上升率成正比。为了得到足够的数据来画出放气率对于抽气时间的函数

图形。试样放气量由以下公式计算。

QCH=

?P*V +S1*P1-Q1 ?t其中式中:QCH——定容室内所有表面的出气量,Pa·L/s;?P/?t——定容室压力的变化率,Pa/t;V——定容室的体积,L;——定容室内的抽速,L/s;

——定容室内的压强,Pa;Q1——定容室的漏放气量,Pa·L/s。

图2.1 定容法测试原理图

定容室内的压强用电容薄膜规和磁悬浮规测量,为了减小真空规抽气而带来的误差。瞬时放气率由于气体的再吸附而有较大改变之前,打开阀门继续抽气。这样相对于材料的放气量来说,真空室抽气带来的影响可以忽略不计,即相对与材料的放气量C1·P1≈0

为了保证定容法测量样品放气率的准确性,每次测量试样放气率之前要对定容室的放气率进行测定,计算出Q1,然后对试样的测量结果进行修正。

这样,测量材料放气量的公式简化为:

Q = Qch-Q1=

?P*V ?t其中式中:Q为材料的放气量,单位为Pa·L/s。 材料的放气率为:

Qq = S 式中:q为材料的放气率,单位为Pa·L/s·cm2;S为试样材料的表面积,单位为cm2。


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