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電真空鍍膜機器件清潔處理

發布日期:2016-06-12 00:00 來源:http://www.teefurs.com 點擊:

      電真空器件要求零件和部件表麵潔淨度高、沒有油汙。研究在製造鍍膜機真空電子器件工藝過程中油汙對電鍍、釺焊和衰減材料塗覆的影響。提出采用超聲加去油溶液的方式去除製管過程中的油汙,確定了電真空器件的清洗工藝,保證其清潔性。降低器件表麵的出氣率,保證陰極發射水平和電子槍的耐壓強度,提高器件的可靠性和使用壽命。

電真空鍍膜機器件清潔處理

引言

  隨著空間科學技術的發展及國防現代化軍事裝備的需要,電真空器件必須具有高可靠、長壽命、低噪音、寬頻帶、大功率的特點,常應用於地麵、艦載、機載、衛星通訊、雷達、電子對抗、精確製導等武器係統中,其性能和質量的優劣對武器裝備的性能和質量起至關重要的作用,被譽為國家安全的戰略器件。電子管是現代高技術電子裝備發展的關鍵與核心器件之一。


  研究電真空零部件的表麵清洗處理是很有必要,因為汙染物所造成的氣體、蒸氣源會使真空係統不能獲得所要求的真空度。此外,由於汙染物的存在,還會影響電真空部件連接處的強度和密封性能,對電真空器件的性能有極大的影響。


1、電真空器件汙染物的主要來源

  (1)在加工原材料過程中,所使用的潤滑油;


  (2)操作人員手上的髒物和唾液,因為在製造電真空器件,主要靠人力手動完成裝配,工作時不可避免的對零部件造成汙染;


  (3)去油過程中溶劑的殘餘物。例如:自來水中的鹽類和有機物質,金屬零件使用的金屬去油劑等;


  (4)零部件存放時,空氣中含有灰塵、水蒸氣等。


2、油汙對製造電真空器件的影響

  (1)製造真空電子器件的工藝過程中,為了提高金屬零件之間的可焊性及管外零件的防腐性,對部分管內、外零件需要進行電鍍處理,而電鍍工藝過程中,零件表麵的油汙必須去除幹淨,否則對鍍層會有影響,可使其起泡、發花等。


  (2)在使用釺焊爐、真空爐、氫氣爐、烘排爐,要求零部件表麵幹淨、沒有油汙。若零部件表麵有油汙會汙染爐內環境,使真空度下降。零部件表麵有油汙會吸附氣體,在整管完成後,隨著真空器件的存儲放置時間,油汙吸附的氣體會慢慢釋放,使整管內真空度下降。超高真空係統中,做好材料表麵的清潔處理,可以使其放氣率降低幾個數量級。不鏽鋼在空氣中暴露,出氣體率為2.7×10-1 Pa·L/(s·m2),而經過除油後抽4 h,可降低到1.3×10-3 Pa·L/(s·m2),經過清洗後,在250 ℃下烘烤15 h,出氣率降到1.3×10-6 Pa·L/(s·m2)。


  (3)電真空焊料具有真空氣密性好、耐熱衝擊性強、封接強度高。電真空器件的釺焊可焊接不同種類的金屬和合金零件,甚至能將金屬與陶瓷連接起來,把微小的零件連接成大而複雜的部件,同時可以保證零件的光潔度和精密尺寸。


  焊料的質量直接影響電真空器件焊縫及內部質量。電真空器件焊接後,經過氦質譜儀檢漏,漏氣速率要求達5×10-9 Pa·m3/s以下。認為如果電真空器件使用的焊料表麵不潔淨、有油汙,使焊接材料表麵的潤濕性和流散型不好,焊料熔化後,在焊縫表麵會形成黑色的浮渣或黑斑,造成氣孔,破壞焊縫的氣密性,發生泄漏現象,影響電真空器件的真空性能,造成電真空器件的慢性漏氣,導致器件最終失效報廢。


  (4)通過對諧振腔加載降低其品質因子,在諧振腔壁和底部塗覆微波衰減材料是降低品質因子的有效防範。鐵矽鋁薄膜微波衰減材料是一種高性能微波衰減材料,可通過塗覆和燒結方法將其製備在無氧銅諧振腔壁上,形成衰減塗層。在塗覆前應將無氧銅基底進行毛化處理,並根據塗覆規範在諧振腔內表麵塗覆衰減材料,塗覆後的工件在濕氫氣氛下進行高溫燒結。無氧銅基體需要確保表麵沒有油汙,才可進行毛化處理,而且處理後,還需要再進行一次去油汙處理,之後才可在無氧銅基體表麵塗覆衰減材料。油汙可以使衰減材料與基體結合力變差,若零件表麵有油汙,導致在基體表麵上塗覆衰減材料後,燒結過後衰減材料可能發生脫落,更嚴重的是可能電真空器件在使用一段時間後,無氧銅上的衰減材料發生脫落,此時會造成更大的損失。


3、零件表麵的物理化學清潔處理

  對零件表麵處理的方法有許多種,但由於電真空器件工藝的特殊性,實際可行的方法很少,大多是從經驗得來,理論依據不足,所以,即使比較典型的清潔方法,也需要不斷的進行修改和補充。


  在各種不同的清洗方法中,一般以化學處理為主。在通常的化學處理不能得到很好的預期效果或者需要高度清潔的表麵時,使用電加工,如電解、電拋光、電鍍等作為輔助辦法。帶有非皂化油的金屬零件經過950 ℃高溫處理後,接觸角沒有變化,說明高溫處理不能夠提高零件的表麵清潔度。通過對不同清洗方式的清洗效果比較,提出使用超聲波清洗技術,超聲波儀器內加入去油液體,加溫和超聲共同作用,不但能去除零件表麵油脂,而且能去掉其他雜質,尤其對精密複雜的零件更加有效。


表1 不同清洗方式比較


電真空器件清潔處理


  超聲清洗的具體工藝過程,根據配方比例在超聲波中加入金屬清洗溶液,超聲頻率25 kHz,溫度40~60 ℃,超聲10~30 min,取出零件,依次使用自來水和純水衝洗。之後零件放入盛有丙酮的容器,把容器放入超聲波中,超聲5~10 min,取出零件,依次使用自來水和純水衝洗,衝洗後使用酒精脫水,最後吹幹放入氮氣櫃內。


  超聲波作用於清洗槽中的清洗液體時,由於交變壓力的撕拉現象,產生真空泡,其在負壓作用下迅速長大後又因強大壓力的壓劑作用而破滅。零件直接放入盛有金屬清洗劑的超聲波中,加溫使液體的活化能力加強,降低黏度和表麵張力與超聲空化協同作用,更加容易去除零件表麵的油汙和雜質。取出零件後使用丙酮液體超聲5~10 min,去除殘留在零件表麵的金屬清洗液和油汙。


  為了保證清洗工作的成功,除了使用正確的方法外,真空技術網(http://www.chvacuum.com/)認為還必須保證盛化學用品的容器要非常幹淨,特別是持取器件的工具更應加以注意。對於要求嚴格的零部件,清洗後需要儲存在氮氣櫃或真空盒內,防止氧化和空氣中的灰塵、雜質吸附其表麵。在完成部件和整管裝配、焊接過程中,保持良好的環境條件,減少環境和人員對零部件表麵的汙染。


4、結論

  零部件表麵的油汙對製造電真空器件的工藝有不可忽視的影響,提出采用超聲波加去油溶液去除製造過程中的油汙,超聲頻率25 kHz,溫度40~60 ℃,超聲10~30 min,取出零件,依次使用自來水和純淨水衝洗。之後零件放入盛有丙酮的容器中,把容器放入超聲波內,超聲5~10 min。零部件表麵清潔度提高,降低出氣和漏氣率,保證陰極發射水平和電子槍的耐壓水平,提高速調管的可靠性和壽命。


相關標簽:鍍膜機

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