真空常见故障

常见问题解答

Q1: 请问什么是PVD？

A1: PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，中文意思是“物理气相沉积”，是指在真空条件下，用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。

Q2: 请问什么是PVD镀膜？ 什么是PVD镀膜机？

A2: PVD(物理气相沉积)技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。相对于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。近十多年来，真空离子镀技术的发展是最快的，它已经成为了当代最先进的表面处理方法之一。 我们通常所说的PVD镀膜，指的就是真空离子镀膜；通常所说的PVD镀膜机，指的也就是真空离子镀膜机。

Q3: 请问PVD镀膜的具体原理是什么？

A3: 离子镀膜（PVD镀膜）技术，其原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离，在电场的作用下，使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。

Q4: 请问PVD镀膜与传统的化学电镀（水电镀）相比有何优点？

A4: PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是，两者都属于表面处理的范畴，都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。

两者的不同点是：PVD镀膜膜层与工件表面的结合力更大，膜层的硬度更高，耐磨性和耐腐蚀性更好，膜层的性能也更稳定；PVD镀膜可以镀的膜层的种类更为广泛，可以镀出的各种膜层的颜色也更多更漂亮；PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。

Q5: 请问PVD镀膜能否代替化学电镀？

A5: 在现阶段，PVD镀膜是不能取代化学电镀的，并且除了在不锈钢材料表面可直接进行PVD镀膜外，在很多其他材料（如锌合金、铜、铁等）的工件上进行PVD镀膜前，都需要先对它们进行化学电镀Cr(铬)。PVD镀膜主要应用在一些比较高档的五金制品上，对那些价格较低的五金制品通常也只是进行化学电镀而不做PVD镀膜。

Q6: 请问采用PVD镀膜技术镀出的膜层有什么特点？

A6: 采用PVD镀膜技术镀出的膜层，具有高硬度、高耐磨性（低摩擦系数）、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点，膜层的寿命更长；同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

Q7: 请问PVD能在镀在什么基材上？

A7: PVD膜层能直接镀在不锈钢以及硬质合金上，对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬，然后才适合镀PVD。

Q8: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层种类有那些？

A8: PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法，它能够制备各种单一金属膜（如铝、钛、锆、铬等）、氮化物膜（TiN[钛金]、ZrN〔锆金〕、CrN、TiAlN）和碳化物膜（TiC、TiCN），以及氧化物膜（如TiO等）。

Q9: 请问PVD镀膜膜层的厚度是多少？

A9: PVD镀膜膜层的厚度为微米级，厚度较薄，一般为0.1μm～5μm，其中装饰镀膜膜层的厚度一般为

0.1μm~1μm，因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，并能够维持工件尺寸基本不变，镀后不须再加工。

Q10: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色有哪些？

A10: 我们目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色，浅金黄色，咖啡色，古铜色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色等。通过控制镀膜过程中的相关参数，可以控制镀出的颜色；镀膜结束后可以用相关的仪器对颜色值进行测量，使颜色得以量化，以确定所镀出的颜色是否满足要求。

罗茨真空泵的维修保养和常见故障原因及其消除方法

一、维护保养 （一）定期检查： 1．每日检查：

（1），油位检查：油位过多，使温度升高，油位过低，造成润滑不良。 （2），温度检查：用温度计检查各部位温度。

（3），电动机负荷检查：用功率表或电流、电压表测量电动机负荷。 2．每月检查：联轴器弹性体或三角胶带的张力。 3．每季检查；齿轮箱内润滑油是否变质。 4．每半年检查：

（1），前盖轴承箱内润滑油是否变质。 （2），密封是否损坏。 5．每一年检查：

（1），轴承是否磨损。

（2），活塞环及活塞环衬套是否磨损。

（3），齿轮微量程度的磨损对转子正常工作是否产生影响，是否需要调整。 二、故障原因及其消除方法

故障 原因 • 管道、系统漏气 • 泵部分漏气 极限压力达不到 • 前级泵极限压力下降 • 润滑油太脏或牌号不对 • 油封磨损 • 管道通道能力不够 抽速不足 • 前级泵抽速下降 • 入口压力过高 电动机过载 • 转子端面与端盖单面接触 • 前级泵返油进罗茨真空泵泵腔 • 选择的前级泵抽速不够，造成压缩比过大 • 入口压力过高 • 冷却不良 过热 • 齿轮箱润滑油过多 • 转子与泵壳接触 • 齿轮、轴承、油封润滑不良 • 装配不良 • 导向齿轮与转子位置偏移，使转子相碰 声音异常 • 入口压力过高 • 过载或润滑不良造成对齿轮的损伤 • 轴承磨损 • 调整油量 • 修整 • 保证油量适当，润滑良好 • 重装 • 调整位置、保证间隙 • 调整、控制入口压力 • 调换齿轮 5 ，调换轴承 • 修理或更换前级泵 • 调整、控制入口压力 • 调整转子端面间隙 • 装置防返油设备 • 重新选用前级泵 • 调整、控制入口压力 • 畅通、加大冷却水 消除方法 • 系统检漏 • 对泵检漏 • 修理或更换前级泵 • 调换润滑油 • 调换油封 • 增大管道通道能力 轴承、齿轮早期磨损严重 • 润滑油不良 • 润滑油不足 • 调换润滑油 • 补充润滑油 真空系统用油使用注意事项 、换油方法、处理方法

真空泵油使用注意事项：

真空设备用油在密封条件下保质期可以达到三年； 油品应存放阴凉干燥处；

油桶打开使用后，剩余的油应盖好密封盖。同时尽快用完剩余的部分，切勿混入其他粉末和液体杂质； 环境工具应保持干净，若用溶剂清洗后应烘干使用；

根据真空泵的结构精度和使用环境，应选用相应精度品质的油品。 真空泵换油方法：

将泵从系统上拆下，用干净的方盘接在放油孔下。旋下注油塞和放油塞，放出污油。断续启动电机 4~6 ，使各真空小室内的油全部排出。然后从各抽气管加入干净的真空泵油 200~300CC 。断续启动电动机，再次清洗各真空室。这样经 2~3 次重复清洗，放光清洗用油，旋上放油塞。从注油塞处加入干净的真空泵油到视窗口的中心位置，旋紧注油塞不使漏气。

换油最好在油温升高后进行。对泵严禁用煤油、汽油、酒精等作非拆的清洗。平时也要注意保护进气口，检查滤网，防止灰尘、杂质进入泵内，弄污泵油，损坏真空室。 真空泵换油后产生问题排除方法： 泵出气口有喷油现象： 油加的过多，减少油的加入量； 进气口长时间抽大气，应加以避免； 泵出气口有雾现象：

检查进气口及其他部分是否有漏气 真空度偏低：

泵腔内及油中是否混入其他轻质液体，新换油后应适当运转一段时间 检查泵各密封部分是否有漏气现象

校对好检测仪表

扩散泵 、油增压泵换油注意事项： 选用品质好的油品； 换油时应全部倒出旧油；

用溶剂汽油或专用清洗剂清洗泵内全部零件，并用丙酮或乙谜擦干，放在烤箱中烘干，也可用吹风机吹干；

按原来部位安装好泵内外零件，喷嘴应在泵腔中部；

操作者应手戴白纱脱脂手套装配，按要求量倒入扩散泵油或增压泵油； 扩散泵使用中产生的问题及排除方法： 真空度偏低： 检查前级真空；

检查冷却水是否畅通，水温是否偏高； 冷却水管有没有部分堵塞； 电炉丝功率偏大或偏小； 供电电压是否偏低； 各喷油嘴装配不正确； 规管测量不准确； 仪表或导线不正常； 真空系统是否漏气；

工作室经长期使用残留镀层是否太厚；

由操作不当引起的油品很快氧化，即变红或变黑： 检查工作是是否忘记打开冷水； 真空系统存在较严重漏气；

扩散泵在工作时大气进入了扩散泵内；

工作室内有可挥发气体或灰尘进入泵腔内；

各种真空泵的工作原理

CG-17玻璃三级高真空油扩散泵

GG－17玻璃膨胀系数低，能更好地耐受很高的温度差变，故该泵比同型泵能受得起高温而且使用寿命也更长。该泵适用于电子工业，如电子管。显象管。X光管，以及半导体单晶硅的冶炼提纯，高沸点的油脂蒸馏提纯分离，日光灯，保温瓶高真空排气的仪器。 工作原理

先由转动真空泵把系统抽到10-２Pa扩散泵油被加热沸腾,以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处集结,待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,从而逐渐获得高真空.

水环式真空泵/液环真空泵工作原理

水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。

水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。

在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

罗茨泵的工作原理

罗茨泵在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。

旋片式真空泵工作原理

旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）

属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。

旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。

旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。

两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度 根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类：

(1) 一般水泵，压强可达到1.333~ 100kPa (10~760mmHg)为“粗”真空。 (2) 油泵，压强可达0.133~133.3 Pa(0.001~1mmHg)为“次高”真空。

(3) 扩散泵，压强可达0.133 Pa以下，(10-3 mmHg)为“高”真空。

有机实验室常用仪器与使用原理--真空泵 根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类：

(1) 一般水泵，压强可达到1.333~ 100kPa (10~760mmHg)为“粗”真空。

(2) 油泵，压强可达0.133~133.3 Pa(0.001~1mmHg)为“次高”真空。 (3) 扩散泵，压强可达0.133 Pa以下，(10-3 mmHg)为“高”真空。

在有机化学实验室里常用的减压泵有水泵和油泵两种，若不要求很低的压力时，可用水泵，如果水泵的构造好且水压又高，抽空效率可达1067~3333 Pa (8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低压力理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。例如，水温25℃、20℃、10℃时，水蒸气的压力分别为3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时，应在水泵前装上安全瓶，以防水压下降，水流倒吸；停止抽气前，应先放气，然后关水泵。 若要较低的压力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa（1mmHg）以下。油泵的好坏决定于其机械结构和油的质量，使用油泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时，有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压，从而降低了抽空效能，如果是酸性气体，那就会腐蚀油泵，如果是水蒸气就会使油成乳浊液而抽坏真空泵。因此使用油泵时必须注意下列几点： 在蒸馏系统和油泵之间，必须装有吸收装置。 蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。

如能用水泵抽气的，则尽量用水泵，如蒸馏物质中含有挥发性物质，可先用水泵减压抽降，然后改用油泵。 减压系统必须保持密不漏气，所有的橡皮塞的大小和孔道要合适，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。