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真空密封測試:高真空環(huán)境的密封穩(wěn)定驗證

從衛(wèi)星推進(jìn)器到半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備,從醫(yī)療滅菌腔體到科研粒子加速器,高真空環(huán)境(10?3 Pa 甚至更低)對產(chǎn)品的密封性能提出了近乎苛刻的要求。

一旦密封失效,輕則工藝污染、實驗失敗,重則設(shè)備損毀、任務(wù)中斷。
真空密封可靠性測試,正是驗證產(chǎn)品在極端低壓下能否長期保持氣密性的關(guān)鍵手段。

今天,就帶你深入這項“看不見卻至關(guān)重要”的可靠性驗證——它不僅是漏率檢測,更是材料、結(jié)構(gòu)與工藝的終極協(xié)同考驗。


一、為什么普通“氣密測試”不夠?真空有特殊要求

很多人認(rèn)為:“用氣泡法或壓降法測不漏就行?!?br/>但在高真空場景中,這種認(rèn)知極其危險:

  • 微小泄漏在常壓下不可見,但在真空下會持續(xù)放氣;

  • 材料本身會“出氣”(Outgassing),即使無泄漏也會破壞真空度;

  • 溫度變化引發(fā)密封應(yīng)力松弛,導(dǎo)致“冷焊”失效或O型圈永久變形。

? 核心區(qū)別
普通氣密測試關(guān)注宏觀泄漏,
真空密封測試關(guān)注微觀漏率 + 材料放氣 + 長期穩(wěn)定性。


二、真空密封失效的三大元兇

?? 1. 真實泄漏

  • 密封面劃傷、焊接氣孔、螺紋間隙;

  • 漏率通常 >1×10?? Pa·m3/s,可通過檢漏儀定位。

?? 2. 虛擬泄漏

  • 腔體內(nèi)部存在封閉空腔(如盲孔、疊層縫隙),緩慢釋放 trapped 氣體;

  • 表現(xiàn)為“持續(xù)緩慢升壓”,難以定位。

?? 3. 材料放氣

  • 塑料、橡膠、膠粘劑、潤滑脂在真空中釋放水汽、有機(jī)物;

  • 即使完全密封,也會導(dǎo)致真空度劣化,污染光學(xué)/電子表面。


三、真空密封可靠性測試怎么做?

1. 氦質(zhì)譜檢漏

  • 將被測件抽真空,噴氦氣于可疑部位;

  • 若有泄漏,氦進(jìn)入腔體被質(zhì)譜儀捕獲;

  • 靈敏度可達(dá) 5×10?13 Pa·m3/s,適用于航天級要求。

2. 壓升率測試

  • 抽真空至目標(biāo)壓力(如10?3 Pa),關(guān)閉閥門;

  • 監(jiān)測一段時間內(nèi)壓力上升速率;

3. 高溫烘烤 + 真空暴露

  • 在真空腔中加熱至80–150℃,加速材料放氣;

  • 模擬長期在軌或運行狀態(tài)下的穩(wěn)定性;

  • 常用于半導(dǎo)體和航天部件預(yù)處理。

4. 熱循環(huán)+真空組合測試

  • 在真空環(huán)境中進(jìn)行-55℃ ? +125℃循環(huán);

  • 驗證密封件在熱脹冷縮下的長期氣密保持能力。


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