高温放气概述

    除了个别情况外，材料放气是高真空和超高真空系统以及封接后的电真空器件的主要气源，伴随着材料出气还会出现表面化学反应这样的次级过程。研究真空材料的出气，主要是着眼于高温出气，原因有：

    1）对于准静态的真空器件(如电子管、离子源等)，出气速率随温度呈指数增加，所以不加高温难以检测。

    2) 高温出气可在短期之内放出材料中气体的总量。因此便于得出含气浓度的数据，并据此选材、并提出材料预处理工艺的规范。

    3) 一些最怕出气的大功率电真空器件，某些部位处于高温工作状态。而某些结构材料如电极、靶材、蒸发源、加热装置等器件，在真空系统的工艺过程中常处于高温状态。

    一般认为，高温放气主要由体内的扩散过程所决定，表面脱附的气体量仅占放气总量的一小部分。玻璃。陶瓷、云母的高温放气，除了扩散过程加快外，与常温放气没有本质差别。而金属的高温体扩散出气则不同，由于在金属内部溶解的气体呈原子态，所以，在真空中放出的分子态气体往往是经过表面反应才形成的。一般金属放气的种类是H₂、CO、CO₂、H₂O、N₂和O₂，而且以H₂、CO、CO₂、H₂O居多。其中H₂、N₂先以原子态扩散逸出，再在表面上结合成分子态。CO、CO₂是由扩散到表面的C与表面上的金属氧化物或气相中的O₂、H₂O反应生成的。也有一些金属(如Ni、Fe)主要受氧在体内扩散的控制，因此，对金属进行脱碳处理可降低CO、CO₂的出气。H₂O有的直接来自表面氧化层，有的则由体内扩散的氢与表面氧化物反应合成。

    玻璃、金属的表面层也是高温放气的重要来源。为此采用各种表面处理工艺，如化学清洗、有机蒸气去脂、抛光、腐蚀、大气烘烤氧化等，都能大大降低材料的放气。

(慧朴科技，huiputech)