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真空密封測試:高真空環境的密封穩定驗證

從衛星推進器到半導體刻蝕設備,從醫療滅菌腔體到科研粒子加速器,高真空環境(10?3 Pa 甚至更低)對產品的密封性能提出了近乎苛刻的要求。

一旦密封失效,輕則工藝污染、實驗失敗,重則設備損毀、任務中斷。
真空密封可靠性測試,正是驗證產品在極端低壓下能否長期保持氣密性的關鍵手段。

今天,就帶你深入這項“看不見卻至關重要”的可靠性驗證——它不僅是漏率檢測,更是材料、結構與工藝的終極協同考驗。


一、為什么普通“氣密測試”不夠?真空有特殊要求

很多人認為:“用氣泡法或壓降法測不漏就行。”
但在高真空場景中,這種認知極其危險:

  • 微小泄漏在常壓下不可見,但在真空下會持續放氣;

  • 材料本身會“出氣”(Outgassing),即使無泄漏也會破壞真空度;

  • 溫度變化引發密封應力松弛,導致“冷焊”失效或O型圈永久變形。

? 核心區別
普通氣密測試關注宏觀泄漏
真空密封測試關注微觀漏率 + 材料放氣 + 長期穩定性


二、真空密封失效的三大元兇

?? 1. 真實泄漏

  • 密封面劃傷、焊接氣孔、螺紋間隙;

  • 漏率通常 >1×10?? Pa·m3/s,可通過檢漏儀定位。

?? 2. 虛擬泄漏

  • 腔體內部存在封閉空腔(如盲孔、疊層縫隙),緩慢釋放 trapped 氣體;

  • 表現為“持續緩慢升壓”,難以定位。

?? 3. 材料放氣

  • 塑料、橡膠、膠粘劑、潤滑脂在真空中釋放水汽、有機物;

  • 即使完全密封,也會導致真空度劣化,污染光學/電子表面。


三、真空密封可靠性測試怎么做?

1. 氦質譜檢漏

  • 將被測件抽真空,噴氦氣于可疑部位;

  • 若有泄漏,氦進入腔體被質譜儀捕獲;

  • 靈敏度可達 5×10?13 Pa·m3/s,適用于航天級要求。

2. 壓升率測試

  • 抽真空至目標壓力(如10?3 Pa),關閉閥門;

  • 監測一段時間內壓力上升速率;

3. 高溫烘烤 + 真空暴露

  • 在真空腔中加熱至80–150℃,加速材料放氣;

  • 模擬長期在軌或運行狀態下的穩定性;

  • 常用于半導體和航天部件預處理。

4. 熱循環+真空組合測試

  • 在真空環境中進行-55℃ ? +125℃循環;

  • 驗證密封件在熱脹冷縮下的長期氣密保持能力


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