§ 10.2.1. Расчет газовых нагрузок

Нестационарное газовыделение из конструкционных материалов состоит из следующих независимых компонентов: десорбционного и диффузионного газовыделения, газопроницаемости, натекания.

Десорбционное газовыделение связано с десорбцией газов и паров с внутрикамерных деталей, стенок камеры, трубопроводов и арматуры. Особенно нежелательными являются пары воды и масел, адсорбируемые на внутренних поверхностей вакуумной камеры. Вода конденсируется на стенках во время напуска атмосферного воздуха при загрузке обрабатываемых изделий, источником паров масел могут являться вакуумные насосы.

  Изотерма адсорбции паров воды на нержавеющей стали, полученная экспериментально, представлена на рис. 10.1. Количество адсорбированных паров воды при давлениях 665... 0,665 Па находится в пределах 0,152 ...0,013 м³-Па/м². На этом же рисунке по оси ординат показано количество мономолекулярных слоев воды на поверхности стали, полученное из выражения  

где N—2,45-10²⁰ — количество молекул газа в 1 м³ при давлении 1 Па и температуре 298 К; a₁ = 4,9-10¹⁸ 1/м² — количество молекул воды, необходимое для образования одного монослоя на поверхности 1 м².

Для аналитического описания изотермы адсорбции паров воды можно воспользоваться уравнением Фрейндлиха, записанном в виде

где K=0,0185 и n=2,9—константы, зависящие от природы адсорбента, адсорбируемого газа и температуры поверхности вакуумной камеры; р — давление паров воды в камере, Па.

Конструктивным способом уменьшения десорбционного газовыделения паров воды является использование шлюзовых загрузочных устройств, благодаря которым изделие попадает в вакуумную камеру без нарушения вакуума.