『壹』 真空镀膜机的介绍
很高兴凯德利冷机为你回答
高真空镀膜机,镀膜机是目前制作真空条件应用最为广泛的设备。其相关组成及各部件:机械泵、增压泵、油扩散泵、冷凝泵、真空测量系统.
下面本人详细介绍各部分的组成及工作原理。
一、真空主体——真空腔
根据加工产品要求的各异,真空腔的大小也不一样,目前应用最多的有直径1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等,腔体由不锈钢材料制作,要求不生锈、坚实等,真空腔各部分有连接阀,用来连接各抽气泵浦。
二、辅助抽气系统
此排气系统采用“扩散泵+机械泵+罗茨泵+低温冷阱+polycold”组成
排气流程为:机械泵先将真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空状态,为扩散泵后继抽真空提供前提,之后当扩散泵抽真空腔的时候,机械泵又配合油扩散泵组成串联,以这样的方式完成抽气动作。
排气系统为镀膜机真空系统的重要部分,主要有由机械泵、增压泵(主要介绍罗茨泵)、油扩散泵三大部分组成。
机械泵:也叫前级泵,机械泵是应用最广泛的一种低真空泵,它是用油来保持密封效果并依靠机械的方法不断的改变泵内吸气空腔的体积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。
机械泵有很多种,常用的有滑阀式(此主要应用于大型设备)、活塞往复式、定片式和旋片式(此目前应用最广泛,本文主要介绍)四种类型。
机械泵常常被用来抽除干燥的空气,但不能抽除含氧量过高、有爆炸性和腐蚀性的气体,机械泵一般被用来抽除永久性的气体,但是对水气没有好的效果,所以它不能抽除水气。旋片泵中起主要作用的部件是定子、转子、弹片等,转子在定子里面但与定子不同心轴,象两个内切圆,转子槽内装有两片弹片,两弹片中间装有弹簧,保证了弹片紧紧贴在定子的内壁。
它的两个弹片交替起着两方面的作用,一方面从进气口吸进气体,另一方面压缩已经吸进的气体,将气体排出泵外。转子每旋转一周,泵完成两次吸气和两次排气。当泵连续顺时针转动时,旋片泵不断的通过进气口吸入气体,又从排气口不断的排出泵外,实现对容器抽气的目的。为了提高泵的极限真空度,均将泵的定子浸在油里面这样,在各处的间隙中及有害空间里面经常保持足够的油,把空隙填满,所以油一方面起到了润滑作用,另一方面又起了密封和堵塞缝隙及有害空间的作用,防止气体分子通过各种渠道反流到压强低的空间去。
机械泵是从大气开始工作的,它的主要参数有极限真空,抽气速率,此为设计与选用机械泵的重要依据。单级泵可以将容器从大气抽到1.0*10-1PA的极限真空,双级机械泵可以将容器从大气抽到6.7*10-2帕,甚至更高。
抽气速率,是指旋片泵按额定转数运转时,单位时间内所能排出气体的体积,可以用下公式计算:
Sth=2nVs=2nfsL
fs表示吸气结束时空腔截面积,L表示空腔长度,系数表示转子每旋转一周有两次排气过程,Vs表示当转子处于水平位置的时候,吸气结束,此时空腔内的体积最大,转速为n。
机械泵排气的效果还与电机的转速及皮带的松紧度有关系,当电机的皮带比较松,电机转速很慢的时候,机械泵的排气效果也会变差,所以要经常保养,点检,机械泵油的密封效果也需要常常点检,油过少,达不到密封效果,泵内会漏气,油过多,把吸气孔堵塞,无法吸气和排气,一般,在油位在线下0.5厘米即可。
增压泵又叫罗茨泵:它是具有一对同步高速旋转的双叶形或多叶形转子的机械泵,由于它的工作原理与罗茨鼓风机相同,所以又可以叫罗茨真空泵,此泵在100-1帕压强范围内有较大的抽气速度,它弥补了机械泵在此范围内排气能力不足的缺点,此泵不能从大气开始工作,也不能直接排出大气,它的作用仅仅是增加进气口和排气口之间的压差,其余的则需要机械泵来完成,因此,它必须配以机械泵作为前级泵。
机械泵在使用过程中,必须注意以下问题:
1、机械泵要安装在清洁干燥的地方。
2、泵本身要保持清洁干燥,泵内的油具有密封和润滑作用,因此要按照规定量添加。
3、要定期更换泵油,更换的时候要先排出以前的废油,周期为至少三个月至半年更换一次。
4、要按照说明书接好电线。
5、机械泵停止工作前要先关闭进气阀门,再停电并开放气阀,将大气通过进气口放入泵中。
6、泵在工作期间,油温不可以超过75摄氏度,否则会由于油的黏度过小而导致密封不严。
7、要不定期检点机械泵的皮带松紧度、电机的转速,罗茨泵电机的转速,和密封圈的密封效果。
油扩散泵:机械泵的极限真空只有10-2帕,当达到10-1帕的时候,实际抽速只有理论的1/10,如果要获得高真空的话,必须采用油扩散泵。
由于油扩散泵是最早用来获得高真空的泵,其由于造价便宜,维护方便,使用广泛,所以本文将重点讨论。
油扩散泵的应用压强范围是10-1帕-10-7帕,它是利用气体的扩散现象来排气的,它具有结构简单,操作方便,抽速大(最高可以达到10+5升/秒)等特点。油扩散泵主要由泵壳、喷嘴、导流管和加热器组成,里面主要添加扩散泵油(日本的型号是D-704#),根据喷嘴的多少可以分为单级泵和多级泵。
扩散泵底部内储存有扩散泵油,上部为进气口,右侧旁下部为出气口,在工作时出气口由机械泵提供前置压强,机械泵充当前置泵。
当扩散泵的油被电炉加热时,产生的油蒸汽提供前置压强,机械泵充当前置泵。当扩散泵油被电炉加热时,产生的油蒸汽沿着导流管经伞形喷嘴向下喷出。因喷嘴外面有机械泵提供的1-10-1帕的真空,故油蒸汽可喷出一段距离,构成一个向出气口方向运动的射流。射流最后碰上由冷却水冷却的泵壁,凝结为液体,流回蒸发器,即靠油的蒸发——喷射——凝结,重复循环来实现抽气的。
由进气口进入泵内的气体分子,一旦落入蒸汽流中,便获得向下运动的动量,向下飞去,由于射流具有高的流速(约200米/秒),高的蒸汽密度,且扩散泵油具有高的分子量(300-500)故能有效的带走气体分子,因此在射流的界面内,气体分子不可能长期滞留,且在射流界面的两边,被抽气体有很大的浓度差,正是因为这个浓度差被抽气体能不断的越过界面,扩散进入射流中,被带往出口处,在出口处再由机械泵抽走。
扩散泵的油蒸汽压是决定泵的极限真空的重要因素,因此尽量选用饱和蒸汽压低的泵油,其化学特性要好。
扩散泵不能单独用来抽气,一般要求泵的最大出口压强为40帕。扩散泵的抽速决定于第一级喷嘴与泵体进气口口径间环形面积的大小,抽速不是一恒定的值,而是随着进气口的压强而变化的,当压强在10-2~10-3帕的时候,扩散泵的抽气速度是最快的,当压强小于5*10-4帕之后,扩散泵的抽气速度最小,几乎没有抽气能力(此时,进气口的压强较高,由于空气的密度较大,使蒸汽流形成不了高速射流以阻挡空气的反扩散,所以抽速下降)。
扩散泵在安装前要清洗,之后才可以装入扩散油,油在加热前,必须要先对泵抽真空,停机前要先将扩散泵油冷却到60~70摄氏度,才可以关闭前级抽气,最后关冷却水。
由于油扩散泵是无法杜绝有返油的几率,那么没有办法保证精密产品的100%纯净,特别是半导体行业,所以就有“高真空冷凝泵+低真空机械泵”所组成的无油真空系统,冷凝泵组成的排气系统不仅排气效率极高,而且有效保证真空腔的清洁,保证产品的质量(避免产品被污染、增强膜层与基板之间的附着力),但是其维护成本非常的高,造价昂贵,所以普及率没有油扩散泵广泛。
本人在工作过程中,有幸使用到采用冷凝泵组成的排气系统,故在此解释。
低温冷凝泵:它是利用低温表面来凝聚气体分子以实现抽气的一种泵,是目前获得极限真空最高,抽速最大的抽气泵。
冷凝泵的工作原理:主要是低温表面对气体的冷凝作用、冷捕作用及物理低温吸附作用。
低温冷凝:根据各种气体的特性,采用液氦或者制冷循环氦气来冷却。
冷捕集:就是不可凝气体被可凝气体捕集的现象,通常二氧化碳、水蒸气、氮气、压气等气体首先形成霜,于低温表面形成吸附层,进而达到吸附其它气体的目的,低温泵抽除混合气体的效果比抽除单一效果好就是这个原因。
低温吸附:指低温表面上的吸附剂吸附气体的作用,由于吸附剂与气体分子之间的相互作用很强,故可达到气相压强比冷凝表面温度下它的饱和蒸汽压还低的水平。吸附剂通常是活性炭。
冷凝泵的抽气速率及影响 冷凝泵的抽气速率与冷凝表面的面积大小有关系,经数据显示,单位冷凝表面积下的抽气速率为11.6升/秒.平方厘米,冷凝泵可以抽到10-8帕;此外粘有活性炭的吸附表面的几何形状及位置、活性炭的颗粒结构、粘结材料及粘接工艺,对抽速也有很大的影响。其次关键在于制冷机的制冷量要足够大。
真空计:真空计是真空镀膜机器上的重要组成部分,它是检测镀膜机真空度的重要手段。真空计根据其工作原理可以分为绝对真空计和相对真空计,绝对真空计可以直接测量压强的高低,相对真空计只能间接测量真空度。
本论文重点介绍镀膜机器上面常用到的以下几个真空计:
电阻真空计(又叫皮喇尼真空计):
它主要由电热丝、外壳和支架构成,主要是根据在低压下,气体的热传导系数与压强成正比的方式工作的。上面开口处与被测真空系统相连接,热丝采用电阻温度系数大的金属丝做成,两支支架引线与测量线路连接。当压强降低的时候,由于气体热传导散失的热量减小,因此当热丝加热电流稳定时候,则热丝温度就上升,热丝的电阻就增大,用测量热丝电阻值的大小来间接测量压强,有以下关系:
略 这就是电阻真空计的工作原理,此真空计的测量范围是:100-10-1帕之间,目前采用的型号是WP-02
磁控放电真空计:
工作原理:在放电开始时,由于空间游离电子向阳极运动时,在正交电磁场作用下,电子的轨迹不是直线而是螺旋线前进,又因为阳极是框形,故电子不一定第一次就碰上阳极,而是穿过阳极,然后受到对面阴极的拒斥,又复返回。这样反复多次才可能打上阳极。由于电子路程大大加长,故碰撞及电离的分子数增加,使得在较低压强(10-4帕以下)仍维持放电(也称潘宁放电)。
目前比较多的型号有PKR251、GI-PARY
放电管真空计:在玻璃管中封入两个金属电极,在其上加上数千伏的直流高电压,在一定的压强范围内(1*10-3~2*10托)内就能引起自持放电,通过放电颜色来判定其真空度
目前为止此种真空计已经很少使用,因为其误差大,容易损坏,而且寿命不长。
三、蒸发系统
蒸发系统主要指成膜装置部分,镀膜机器的成膜装置很多,有电阻加热、电子枪蒸发、磁控溅射、射频溅射、离子镀等多种方式,鄙人就电阻加热和电子枪蒸发两种方式作介绍,因为此两种方式我应用的比较多。
电阻蒸发根据其结构和工作原理是目前为止应用最多,最广泛的蒸发方式,也是应用时间最长的蒸发方式。它的工作方式是,将钨片做成船状,然后安装在两个电极中间,在钨舟中央加上药材,再缓缓给电极通电,电流通过钨舟,钨舟通电发热,这些低电压,大电流使高熔点的钨舟产生热量,再热传导给镀膜材料,当钨舟的热量高于镀膜材料熔点的时候,材料就升华或者蒸发了,此方法由于操作方便,结构简单,成本低廉,故被很多设备应用,但是其蒸发出来的薄膜由于致密性不佳,加上很多材料无法采用这种方式蒸镀,所以其有一定局限性。钨舟蒸发镀膜材料的时候,材料的熔点必须小于钨舟的熔点,否则就没有办法进行。
电子枪蒸发是到目前为止应用最多的一种蒸发方式,它可以蒸发任何一种镀膜材料,它的工作方式是:将镀膜材料放在坩埚里面,将蒸发源制作成灯丝形状,采用一专门的控制柜,对灯丝加一强电流,高电压,由于灯丝的材料是钨,所以它会发热,到最后会发射电子,再采用一定的磁场将其聚集成一定形状,并牵引到坩埚上,这样就形成了一股电子束,由于电子束温度非常高,可以熔化任何镀膜药材,当镀膜药材被电子束熔化后(有些材料是直接升华),药材的分子(原子或者离子)在真空中成直线运动,然后遇到基板,就凝结下来,经过这种方式生长,形成薄膜!最常用的有将电子束的偏转角制作成270度,、或者运行轨迹为e型的e行电子枪或者电子束偏转角180度,运行轨迹为c型的c型电子枪两种。
电子束蒸发的最大优点在于:电子束的光斑可以随意调整,可以一枪多用,灯丝可以隐藏,避免污染,可以蒸发任意镀膜材料,维修方便,蒸发速度可以随意控制,材料分解小,膜密度高。机械强度好。
溅射方式是用高速正离子轰击靶材表面,通过动能传输,令靶材的分子(原子)有足够的能量从靶材表面逸出,在产品表面凝聚形成薄膜。
用溅射的方法制镀的薄膜附着性强,薄膜的纯度高,可以同时溅射多种不同成分的材料,但是对靶材的要求高,不能象电子枪一样节约资源。
目前运用最多的有磁控溅射,磁控溅射是指平行于阴极表面施加强电场,将电子约束在阴极靶材表面附近,提高电离效率。它是操作最简单的一种,所以运用非常广。
四、成膜控制系统
薄膜监控目前应用方式比较多,主要有:目视监控法,定(极值)值监控、水晶振荡监控、时间监控等等。本人主要介绍目视监控、定(极值)监控和水晶振荡监控三种。
目视监控也叫直接监控,就是采用眼睛监控,因为薄膜在生长的过程中,由于干涉现象会有颜色变化,我们就是根据颜色变化来控制膜厚度的,此种方式有一定的误差,所以不是很准确,需要依靠经验。
定值(极值)监控:主要是采用反射式(透过式)光学监控。极值监控法:当膜厚度增加的时候其反射率和穿透率会跟着起变化,当反射率或穿透率走到极值点的时候,就可以知道镀膜之光学厚度ND是监控波长(入)的四分之一的整数倍。但是极值的方法误差比较大,因为当反射率或者透过率在极值附近变化很慢,亦就是膜厚ND增加很多,R/T才有变化。反映比较灵敏的位置在八分之一波长处。
定值监控法:此方法利用停镀点不在监控波长四分之一波位,然后由计算机计算在波长一时总膜厚之反射率(或者穿透率)是多少,此即为停止镀膜点。
水晶振荡监控:
水晶振荡的工作原理是:利用石英晶体振动频率与其质量成反比的原理工作的。但是石英监控有一个不好之处就是当膜厚增加到一定厚度后,振动频率不全然由于石英本身的特性使厚度与频率之间有线性关系,此时必须使用新的石英振荡片。
几种监控方法各有优劣,但通常镀多层膜,会以光学监控为主,石英晶体振荡为辅助的方法。
除此之外,对于有些在镀膜过程中需要充入气体的还有流量控制计或者压力控制计,这些需要采用精密的阀门和光电传感系统来控制。
在镀膜过程中还需要回转控制系统,就是将伞具的主轴置于轴承里面,然后再利用电机带动轴承,使伞具回转。然后再PLC控制其回转速度。
坩埚回转采用电机带动,光电感应计数的方法,遮药板采用气动开关方式转动。
为了加快抽气速率,达到一定的真空度,还需要对真空腔进行制冷,就是将真空腔里面的空气冷冻到零下130摄氏度,将真空腔里面的水气冷冻并被泵抽走。
电气控制部分主要采用PLC自动控制,就是先在PLC中输入预先设计好的程序,处理器主电路与操作面板上的各空驶系统相连接,当按下操作面板上的开关的时候,信息传递到中央处理器,再由中央控制系统分析并发出指令由支路执行并完成动作。
镀膜机是集多门学科的设备,它集成了当今工业最先进的机电技术,控制技术、电气自动化、IT技术、制冷技术,微电路集成系统、高压控制系统、机械技术、加工技术、光电技术、光学技术、气动控制技术、光电传感技术、通讯技术、真空技术、薄膜光学与镀膜技术等等。
可以说镀膜机是新兴的产业代表。
到今天,镀膜机已经被广泛应用,制镀薄膜尤其广泛,其制作的各种薄膜被应用到各光电系统及光学仪器中,如数码相机、数码摄像机、望远镜、投影机、能量控制、光通讯、显示技术、干涉仪、人造卫星飞弹、半导体激光、微机电系统、信息工业、激光的制作、各种滤光片、照明工业、传感器、建筑玻璃、汽车工业、装饰品、钱币、眼镜片等等,镀膜机器已经与人类的生活紧密联系。
一台进口镀膜机造价通常达到300~1000万人民币,国产设备目前的造价也在100万左右,进口设备已经完全自动化,整个生产过程都由计算机自动完成,其先进程度绝对优于世界上任何自动化作业模式,由于国内的真空技术起步较晚,加上技术有限,故到目前为止还采用人工操作模式,有些厂商有借鉴进口设备的运作模式,可以达到半自动化作业模式,比如:成都的南光镀膜机器、广东的腾胜镀膜机、台湾的龙翩镀膜机、北仪真空、沈阳真空等在业界皆有名次。在我客户调试冷却系统冷水机的时候正常有碰到他们品牌。
『贰』 化学中常用作制冷剂的是什么
常用
制冷剂
的特性目前使用的制冷剂已达70~80种,并正在不断发展增多。但用于
食品工业
和
空调
制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种:
1.氨(代号:R717)
氨是目前使用最为广泛的一种
中压
中温制冷剂。氨的
凝固温度
为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在
常温
下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准
容积
制冷量
大约为520kcal/m3。
氨有很好的
吸水性
,即使在
低温
下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对
钢铁
不起
腐蚀作用
,但氨液中含有
水分
后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨
制冷装置
中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中
含水量
不应超过0.2%。
氨的比重和
粘度
小,
放热系数
高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的
毒性
和
可燃性
。若以容积计,当
空气
中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷
机房
必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它
不凝性气体
。
总上所述,氨作为制冷剂的优点是:易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、
流动阻力
小,泄漏时易发现。其缺点是:有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸,对铜及铜合金有腐蚀作用。
2.氟利昂-12(代号:R12)
R12为烷烃的
卤代物
,
学名
二氟二氯甲烷,
分子式
为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发温度为-29.8℃,冷凝压力一般为0.78~0.98MPa,凝固温度为-155℃,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。
R12是一种无色、透明、没有
气味
,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时,则分解出对人体有害的
气体
。
R12能与任意比例的
润滑油
互溶且能溶解各种有机物,但其吸水性极弱。因此,在小型氟利昂制冷装置中不设分油器,而装设
干燥器
。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%,系统中不能用一般
天然橡胶
作
密封垫片
,而应采用
丁腈橡胶
或氯乙醇等人造
橡胶
。否则,会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。
3.氟利昂-22(代号:R22)
R22也是烷烃的卤代物,学名
二氟一氯甲烷
,分子式为CHClF2,标准蒸发温度约为-41℃,凝固温度约为-160℃,冷凝压力同氨相似,单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。
R22的许多性质与R12相似,但化学稳定性不如R12,毒性也比R12稍大。但是,R22的单位容积制冷量却比R12大的多,接近于氨。当要求-40~-70℃的低温时,利用R22比R12适宜,故目前R22被广泛应用于-40~-60℃的双级压缩或空调
制冷系统
中。
4.
R-134a
(代号:R134a)
分子式
:
CH
2
FCF
3
(四氟乙烷)
,分子量
:102.03
沸点
:-26.26℃
,
凝固点
:-96.6°C
,临界温度
:101.1
℃
,临界压力
:4067kpa
饱和液体密度
:25℃
,
1.207g/cm
3
,液体比热
:25℃
,
1.51KJ/(Kg·℃)
溶解度
(
水中,
25℃
)
:0.15%
,临界密度
:0.512g/cm3
破坏臭氧潜能值(
ODP
)
:0
,
全球变暖系数值(
GWP
)
:0.29
沸点下蒸发潜能
:215
kJ/kg
质量指标
:
纯度
≥
99.9
%
,水份PPm≤
0.0010,酸度
PPm≤
0.00001
,蒸发残留物PPm≤
0.01
R134a作为R12的替代制冷剂,它的许多特性与R12很相像。
R134a的毒性非常低,在空气中不可燃,安全
类别
为A1,是很安全的制冷剂。
R134a的化学稳定性很好,然而由于它的溶
水性
比R22高,所以对制冷系统不利,即使有少量水分存在,在润滑油等的作用下,将会产生酸、
二氧化碳
或
一氧化碳
,将对
金属
产生腐蚀作用,或产生“镀铜”作用,所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互
化学反应
的现象,仅对锌有轻微的作用。
R134a
是目前国际公认的替代
CFC-12
的主要制冷
工质
之一,常用于车用空调,商业和
工业
用制冷系统,以及作为
发泡剂
用于硬塑料
保温材料
生产,也可以用来配置其他混合
致冷剂
,如
R
404a
和
R
407c
等。
5.
R-404A
制冷剂
物化特性:R404A是一种不含氯的
非共沸混合制冷剂
,常温
常压
下为无色气体,贮存在
钢瓶
内是被压缩的液化气体。其
ODP
为
0
,因此R404A是不破坏
大气
臭氧层
的环保制冷剂。主要用途:R404A
主要用于替代
R22
和
R502
,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等
特点
,大量用于中低温冷冻系统。
6.
R-410A
制冷剂
物化特性:常温常压下,
R410A
是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其
ODP
为
0
,因此R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R410A
主要用于替代
R22
和
R502
,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于
家用空调
、小型
商用空调
、户式中央空调等。
『叁』 真空镀膜和光学镀膜使用方法和常用材料分别有什么不同
1、真空镀膜的方法材料:
(1)真空蒸镀:将需镀膜的基体清洗后放到镀膜室,抽空后将膜料加热到高温,使蒸气达到约13.3Pa而使蒸气分子飞到基体表面,凝结而成氏派薄膜.
(2)阴极溅射镀:将需镀膜的基体放在阴极对面,把惰性气体(如氩)通入已抽空的室内,保持压强约1.33~13.3Pa,然后将阴极接上2000V的直流电源,便激发辉光放电,带正电的氩离子撞击阴极,使其射出原子,溅射出的原子通过惰性气氛沉积到基体上形成膜.
(3)化学气相沉积:通过热分解所选定的金属化合物或有机化合物,获得沉积薄膜的过程.
(4)离子镀:实质上歼伏贺离子镀系真空蒸镀和阴极溅射镀的有机结合,兼有两者的工艺特点.
2、常见的光学镀膜材料:
(1)氟化镁:无色四方晶系粉末,纯度高,用其制光学镀膜可提高透过率,不出崩点.
(2)二氧化硅:无色透明厅扰晶体,熔点高,硬度大,化学稳定性好.纯度高,用其制备高质量Si02镀膜,蒸发状态好,不出现崩点.按使用要求分为紫外、红外及可见光用.
(3)氧化锆:白色重质结晶态,具有高的折射率和耐高温性能,化学性质稳定,纯度高,用其制备高质量氧化锆镀膜,不出崩点.
『肆』 光学真空镀膜机对粉尘物的要求
制备环境中没有杂质和其他化学物质。
光学膜的制备需要高纯度的材料,因此要求制备环境中没有杂卖拍拦质和其他化学物质,否则会影响膜贺漏的质量。
光学真空镀膜机是一种用于制备光学薄膜的设中胡备,通常在真空状态下进行操作。
『伍』 如何辨别冷库用的是什么制冷剂
冷库用的制冷剂大多数为液氨,有刺鼻的刺激性气味。
若满意,望采纳!!!
『陆』 压缩机冷媒的走向及变化
空气能热水器加热系统工作过程:
1、处于低压液态循环工质(冷媒)经过蒸发器,在蒸发器中工质吸热蒸发,此时工质从低温热源处吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机;
2、工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机;
3、蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。工质经过冷凝放热后变成液态;
4、高压液体经过膨胀阀节流降压后, 变成低压液体,低压液态工质再次进入蒸发器,依此不断地循环工作。整个工作过程是热量搬运过程,是将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中的过程。
传热工质是一种特殊的物质,在实际运行当中传热工质的蒸发温度可达 -20°左右,因此即使-5°的环境温度相对于它来说也是“高温热源”也能正常吸热。此外工质的冷凝温度可达75°,确保产出50°≈60°的热水。
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『柒』 制冷剂原理
利用一种在常温常压下沸点很低的化学物质做为工作介质,在一个工作系统内进行吸热和放热的物理变化,且在一个相对的空间对空气进行冷却。
当膨胀阀打开/关闭时,冷凝器的液位会发生改变,若储液器中没有“额外”的制冷剂,膨胀阀前端的液体量就可能不足,致使膨胀阀无法正常工作,造成整个系统变得不稳定。

(7)江苏光学镀膜机用什么制冷剂扩展阅读:
制冷的工作过程:压缩机将吸入低压端的气态制冷剂压缩成高温、高压的气态制冷剂,通过高压端排出至冷凝器进行散热,形成液态的制冷剂。
然后通过干燥过滤器送至膨胀节流阀后成液态的雾状进入蒸发器,经过蒸发器蒸发,变成气态并大量吸收热量,又进入压缩机内。如此反复循环而起到制冷的效果。
高压管路:压缩机出口→冷凝器→干燥器→膨胀阀出口处。
低压管路:膨胀阀出口处→蒸发器→压缩机进口。
『捌』 给些制冷剂资料谢谢
有许多不同的以R22为基础的过度制冷剂(也称做维修制冷剂或直接转换混合物)。这些是作为暂时的R12或R502替代物而开发的。一些例子是是R401A,R401B,R409A和R409B作为R12的替代物,R402A,R402B,R403A和R403B作为R502的替代物。由于有R22的成分,它们都有一个低的臭氧破坏系数。丹佛斯压缩机适用于这些过度制冷剂。
HFC系列:R134a、R410A、R407C、R417A、R404A、R507、R23、R508A、R508B、R152a
HCFC系列:R22、R123、R124、R141b、R142b、R402A、R402B、R408A、R409A、R509A
CFC系列:F11、R12、R13、R502、R503
PFC系列:PFC-14、PFC-116、PFC-218
HC系列:R50、R170、R290、R600、R600a、R1150、R1270
其他制冷剂:自动复叠式制冷设备用超低温制冷剂,如Polycold、 Telemark深冷泵(光学真空镀膜机)混配冷媒,三洋超低温冰箱用混合冷媒等,以及超低温专用冷冻机油
制冷剂
网络名片
制冷剂
制冷剂又称制冷工质,在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。
目录
制冷剂概述
早期的制冷剂
—氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂
臭氧层消耗:
我国《国家方案》中雪种淘汰时间表:
《国家方案》对空调行业规定了具体淘汰目标
对制冷剂性质的要求
制冷剂的一般分类
制冷剂概述
早期的制冷剂
—氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂
臭氧层消耗:
我国《国家方案》中雪种淘汰时间表:
《国家方案》对空调行业规定了具体淘汰目标
对制冷剂性质的要求
制冷剂的一般分类
• 常用制冷剂的特性
• 制冷剂的命名方法
• 国内外较为知名的制冷剂品牌
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制冷剂
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制冷剂概述
它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。
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早期的制冷剂
1805年埃文斯(O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路,用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统,在真空下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环,并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。
下表列出早期用过的制冷剂
年份 雪种 化学式
19世纪30年代 橡胶馏化物
二乙醚(乙基醚) CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世纪40年代 甲基乙醚(R-E170) CH3-O-CH3
1850 水/硫酸 H2O/H2SO4
1856 酒精 CH3-CH2-OH
1859 氨/水 NH3/H2O
1866 粗汽油
二氧化碳(R744) CO2
19世纪60年代 氨(R717) NH3
甲基胺(R630) CH3(NH2)
乙基胺(R631) CH3-CH2(NH2
1870 甲基酸盐(R611) HCOOCH3
1875 二氧化硫R764) SO2
1878 甲基氯化物,氯甲烷(R40) CH3CI
19世纪70年代 氯乙烷(R160) CH3-CH2CI
1891 硫酸与碳氢化合物 H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3)2CH-CH3
20世纪 溴乙烷(R160B1) CH3-CH2Br
1912 四氯化碳 CCI4
水蒸气(R718) H2O
20世纪20年代 异丁烷(R600a) (CH3)2CH-CH3
丙烷(R290) CH3-CH2-CH3
1922 二氯乙烷异构体(R1130) CHCI=CHCI
1923 汽油 HCs
1925 三氯乙烷(R1120) CHCI=CCI2
1926 二氯甲烷(R30) CH2CI2
早期的制冷剂,几乎多数是可燃的或有毒的,或两者兼而有之,而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性,或有些压力过高,经常发生事故。
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—氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂
1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上终于选出氯氟烃12(CFC12,R12,CF2CI2),并于1931年商业化,1932年氯氟烃11(CFC11,R11,CFCI3)也被商业化,随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发,最终在美国杜邦公司得到了大量生产成为20世纪主要的雪种。
下表列出第二阶段雪种开发时间:
年份 雪种
1931 R12
1932 R11
1933 R114
1934 R113
1936 R22
1945 R13
1955 R14
1961 R502
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臭氧层消耗:
1985年2月英国南极考察队队长发曼(J.Farman)首次报道,从1977年起就发现南极洲上空的臭氧总量在每年9月下旬开始迅速减少一半左右,形成“臭氧洞”持续到11月逐渐恢复,引起世界性的震惊。
消耗臭氧的化合物,除了用于雪种,还被用于气溶胶推进剂、发泡剂、电子器件生产过程中的清洗剂。长寿命的含溴化合物,如哈龙(Haion)灭火剂,也对臭氧的消耗起很大作用。
氯原子和一氧化氮(NO)都能与臭氧反应, 正在世界大量生产和使用CFCs由于其化学稳定性好(如CFC12的大气寿命为102年)不易在对流层分解,通过大气环流进入臭氧层所在的平流层,在短波紫外线UV-C的 照射下,分解出CI 自由基,参与了对臭氧的消耗。
归纳起来,要使臭氧发生消耗,这种物质必须具备两个特征 :含氯、溴或另一种相似的原子参与臭氧变氧的化学反应;在低层大气中必须十分稳定(也就是具有足够长的大气寿命),使其能够达到臭氧层。例如氢氯氟烃雪种HCF22和HCFC123,都有一个氯原子,能消耗臭氧,其大气寿命分别为 12.1和14年,且氢原子相对活泼,能在低层大气中发生分解,到达臭氧层的数量就不多。因此HCFC22和HCFC123破坏臭氧的能力比CFCs小得多。
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我国《国家方案》中雪种淘汰时间表:
1)自1999年7月1日,CFCs的年生产和消费量分别冻结在1995-1997年3年的平均水平;
2)自2005年1月1日,消减冻结水平的50%;
3)自2007年1月1日消减冻结水平的85%;
4)自2010年1月1日,完全停止CFCs。
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《国家方案》对空调行业规定了具体淘汰目标
1)工商制冷
2003年停止CFC11/12新灌装,2010年停止CFC11/12维修补充的再灌装。
2)家电
1999年40%新生产的冰箱冷柜的替代,2003年70%新生产的冰箱冷柜的替代,2005年100% 新生产的冰箱冷柜的替代。
3)汽车空调
2002年停止新生产CFC12空调,2009年后在汽车空调上只允许使用回收的CFCs。
到目前为止,我国仅签署了《议定书》伦敦修正案,所以尚没对HCFCs的淘汰作出承诺。
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对制冷剂性质的要求
(1)具有优良的热力学特性,以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为:临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。
(2)具有优良的热物理性能 具体要求为:较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。
(3)具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性,保证在最高工作温度下工质不发生分解。
(4)与润滑油有良好互溶性
(5)安全性 工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。
(6)有良好的电气绝缘性
(7)经济性 要求工质低廉,易于获得。
(8)环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值(ODP)与全球变暖潜能值(GWP)尽可能小,以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。
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制冷剂的一般分类
根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低,一般分为三大类:
1.低压高温制冷剂
冷凝压力Pk≤2~3㎏/㎝(绝对),T0>0℃
如R11(CFCl3),其T0=23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常30℃时,Pk≤3.06 ㎏/㎝。
2.中压中温制冷剂
冷凝压力Pk<20 ㎏/㎝(绝对),0℃>T0>-60℃。
如R717、R12、R22等,这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。
3.高压低温制冷剂
冷凝压力Pk≥20 ㎏/㎝(绝对),T0≤-70℃。
如R13(CF3Cl)、R14(CF4)、二氧化碳、乙烷、乙烯等,这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或-70℃以下的低温装置中。
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常用制冷剂的特性
目前使用的制冷剂已达70~80种,并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种:
1.氨(代号:R717)
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。
氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。
氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。
总上所述,氨作为制冷剂的优点是:易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小,泄漏时易发现。其缺点是:有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸,对铜及铜合金有腐蚀作用。
2.氟利昂-12(代号:R12)
R12为烷烃的卤代物,学名二氟二氯甲烷,分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发温度为-29.8℃,冷凝压力一般为0.78~0.98MPa,凝固温度为-155℃,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。
R12是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时,则分解出对人体有害的气体。
R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物,但其吸水性极弱。因此,在小型氟利昂制冷装置中不设分油器,而装设干燥器。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%,系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片,而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则,会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。
3.氟利昂-22(代号:R22)
R22也是烷烃的卤代物,学名二氟一氯甲烷,分子式为CHClF2,标准蒸发温度约为-41℃,凝固温度约为-160℃,冷凝压力同氨相似,单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。
R22的许多性质与R12相似,但化学稳定性不如R12,毒性也比R12稍大。但是,R22的单位容积制冷量却比R12大的多,接近于氨。当要求-40~-70℃的低温时,利用R22比R12适宜,故目前R22被广泛应用于-40~-60℃的双级压缩或空调制冷系统中。
4. R-134a(代号:R134a)
分子式 : CH 2 FCF 3 (四氟乙烷) ,分子量 :102.03
沸点 :-26.26℃ , 凝固点 :-96.6°C ,临界温度 :101.1 ℃ ,临界压力 :4067kpa
饱和液体密度 :25℃ , 1.207g/cm 3 ,液体比热 :25℃ , 1.51KJ/(Kg•℃)
溶解度 ( 水中, 25℃ ) :0.15% ,临界密度 :0.512g/cm3
破坏臭氧潜能值( ODP ) :0 , 全球变暖系数值( GWP ) :0.29
沸点下蒸发潜能 :215 kJ/kg
质量指标 : 纯度 ≥ 99.9 % ,水份PPm≤ 0.0010,酸度 PPm≤ 0.00001 ,蒸发残留物PPm≤ 0.01
R134a作为R12的替代制冷剂,它的许多特性与R12很相像。
R134a的毒性非常低,在空气中不可燃,安全类别为A1,是很安全的制冷剂。
R134a的化学稳定性很好,然而由于它的溶水性比R22高,所以对制冷系统不利,即使有少量水分存在,在润滑油等的作用下,将会产生酸、二氧化碳或一氧化碳,将对金属产生腐蚀作用,或产生“镀铜”作用,所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互化学反应的现象,仅对锌有轻微的作用。
R134a 是目前国际公认的替代 CFC-12 的主要制冷工质之一,常用于车用空调,商业和工业用制冷系统,以及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产,也可以用来配置其他混合致冷剂,如 R 404a 和 R 407c 等。
5. R-404A制冷剂
物化特性:R404A是一种不含氯的非共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ,因此R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途:R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于中低温冷冻系统。
6. R-410A制冷剂
物化特性:常温常压下, R410A 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ,因此R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R410A 主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。
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制冷剂的命名方法
(1)无机化合物
无机化合物的简写符号规定为R7()。括号代表一组数字,这组数字是该无机物分子量的整数部分。
(2)卤代烃和烷烃类
烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2;卤代烃的分子通式为CmHnFxClyBrz(2m+2 = n+x+y+z),它们的简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。下图为一些制冷剂的符号举例
(3)非共沸混合制冷剂
非共沸混合制冷剂的简写符号为R4()。括号代表一组数字,这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号,从00开始。
(4)共沸混合制冷剂
共沸混合制冷剂的简写符号为R5()。括号代表一组数字,这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号,从00开始。
(5)环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物
写符号规定:环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC”开头,链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头。
(6
(6)有机制冷剂则在600序列任意编号
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国内外较为知名的制冷剂品牌
国内:中化金冷、浙江巨化、江苏梅兰
国外:霍尼韦尔、杜邦、大金、英力士
『玖』 制冷剂是什么
制冷剂又称制冷工质,冷媒、致冷剂、雪种,它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。
常见的制冷剂剂有:氨(R717)、氟利昂(R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等)、R-134a、R-404A制冷剂、R-410A制冷等。
1.按化学成分和组成分分类
(1)无机化合物制冷剂
氨(NH3);二氧化碳(CO2);水(H2O)用在大中型冷库,对于无机化合物制冷剂,国际上规定的代号为 R 及后面的三位数字,其中第一位为 “ 7 ” 后两位数字为分子量。如水 R717;

2.根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低,一般分为三大类
(1)低压高温制冷剂
冷凝压力Pk≤2~3Kg/cm2(绝对),T0 >0℃如R11(CFCl3),其T0=23.7℃。
(2)中压中温制冷剂
冷凝压力Pk< 20Kg/cm2(绝对),0℃< T0 >-60℃。如R717、R12、R22等。
(3)高压低温制冷剂
冷凝压力Pk≥20Kg/cm2(绝对),T0≤-70℃。如R13(CF3Cl)、R14(CF4)、二氧化碳、乙烷、乙烯等。
『拾』 空调里使用的制冷剂主要是什么
相信大家都有听说过空调制冷剂,不同的空调使用的制冷剂会有区别,那么常用的制冷剂种类有哪些呢,不同的空调制冷剂又有什么区别呢?下面广州中冷跟大家简单介绍一下。
空调制冷剂是一种在制冷装置中进行制冷循环的工作物质,它通过在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发,在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水从而冷却为液体,往复循环,借助于状态的变化来达到制冷的作用。用作制冷剂的物质一般都种容易吸热变成气体,又容易放热变成液体。
一般较为常用的制冷剂有R22、R410A、R32。
其中R22较为普遍,是氟利昂的一种,会对臭氧层造成破坏,同时对于空调铜管的要求较低,价格相对便宜。
R410A冷媒不含氟,对臭氧层基本没有破坏,是一种环保冷媒,其产生的压力是R22的1.6倍,所以要求铜管的密度大、抗压能力强、铜管洁净度高而且铜管壁厚均匀,价格也会相对高一些,一般变频使用R410A冷媒,稳定不可燃、无毒、性能优越。但是由于R410A热交换会产生CO2,对全球变暖带来一定影响。
根据空调的工作原理,需要用到一定的媒介比如制冷剂,那它和空调新冷煤的区别是什么?
空调新冷煤是一种新型的制冷剂,它在应用中是不会对臭氧层造成破坏的,同时这种制冷剂一般由碳、氢、氟等元素组成,因为比较稳定,而且是无毒的。而普通制冷剂中比较常见的有氟利昂,在应用的过程中会对大气中的臭氧层形成破坏,因此现在很多空调等制冷设备中都慢慢的脱离氟利昂的应用了。
所以在空调制冷方面逐渐淘汰了氟利昂,而新冷媒有着环保,对人体无害等多种优点,最主要的还是不会对臭氧层造成破坏。