Добавил:
Адепт твердотельной электроники, последователь учений Михайлова Н.И. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Презентации / ФХОТ Все Презентации

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
21.06.2024
Размер:
18.7 Mб
Скачать

предварительная обработка деталей вакуумных приборов (обезгаживание)

Химические методы очистки

Удаляем поверхностные загрязнения и газы I (и частично II) групп

Термические методы очистки

Пиролиз остатков промывочных жидкостей и хим. растворителей, восстановления ( разложения) окислов на поверхности металлов и удаления растворенных газов II и III группы

Рафинирующий термический отжиг –

завершающий этап очистки металлических деталей (по эффективности превосходит предыдущие этапы, сглаживая технологические шероховатости различных химических обработок)

5.6 Роль диффузии в газопроницаемости вакуумных оболочек

Вакуумные оболочки

Металлические

Керамические

 

Стеклянные

с(x,t)

 

 

2

с(x,t)

= D

 

t

 

x

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

с(x,t)

= 0

В стационарных условиях

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

с

= const

x

 

 

 

J= D c = D cs1 cs2

x l

CS1 CS2 концентрации растворенного газа на наружной и

внутренней сторонах оболочки

c

= s (T ) pm

s1,2

1,2

при растворении двухатомных газов коэффициент m равняется 1 для силикатных оболочек (молекулярная растворимость по закону Генри) и 1/2 — для металлических оболочек (атомарная растворимость по закону Сивертса).

 

 

 

 

p

m

p

m

J

 

= K

 

 

 

газ

газ

1

2

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p

1

2

 

 

 

 

p

m

J

 

K

 

 

газ

газ

1

 

 

 

 

l

 

 

 

 

K

газ

= sD

 

 

Kгаз – коэффициент газопроницаемости - плотность газового потока при р1 = 1 атм и единичной толщине стенки (обычно 1 мм), (л тор / см2 сек)(мм /(атм)m

примерный состав атмосферного воздуха (в парциальных давлениях)

О2 - 159 тор

 

Н2О - 12 тор

 

Ar - 7 тор

CO2 - 0,25 тор,

Ne - 1,4 10 2 тор,

He - 4 10 3

N2 - 595 тор

тор,

H

2

- 4 10 4

тор

 

 

 

Металлические оболочки проницаемы только для атомов газа

O2, N2

 

H2O, CO2

 

Ar, He, Ne

 

H2

Металлическая оболочка

Образуют

Диффундируют

Не

 

хим.

в виде атомов

растворяются

 

соединения

с образованием

в металлах

 

 

 

 

 

 

 

на пов-ти

молекулы на

 

 

 

 

пов-ти

 

 

Высокая

 

 

 

проницаемость

атомы H2 образуют с большинством металлов гидриды и твердые растворы, но энергия их связи с решеткой невелика =>диффузия возможна.

+

+

 

 

 

 

r

эфф

уменьшается в 104 раза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Металлы (298 K):

 

 

 

K

Н2

10 6

(Pd), 10 9 (Fe), 10 11 (Ni), 10 14 (Cu), 10 20

(Al)

 

 

 

 

 

 

 

 

эффективные диаметры молекул газов:

He — 2,0 Å, H2 — 2,5 Å, Ar — 3,1 Å, O2 — 3,2 Å, N2 — 3,4 Å, H2O — 4,6 Å

Стекла (298 K):

K Не 10 8 (SiO2), 10 10 10 14 (щелочные стекла), 10 12 (БСС), 10 13

(ФСС)

Керамика изготавливается спеканием SiO2 с тугоплавкими окислами Al2O3 и MgО

Керамика – многофазная система

SiO2 - стеклофаза

не проникает Н2

Al2O3 и MgО - кристаллофаза

не проникают инертные и др. газы

Керамика сочетает в себе положительные качества стекла и металла.

Керамика (973 K):

K Н2 10 12 (АОК и МСК), K Не 10 11 (АОК), 10 12 (МСК)

5.7 Диффузионные задачи на введение вещества в твердое тело

внешн.

п / п

среда

 

0

x

с(x,t) = D 2 с(x,t)

t x 2

полупроводник изначально нелегирован

с(х 0, t) = 0 при t 0

момент времени t = 0 соответствует началу процесса легирования

модели легирования

диффузия из

 

диффузия из

 

диффузия из

постоянного

 

поверхностного источника

 

полуограниченного

источника

 

с отражающей границей

 

источника