Проведение научных исследований сегодня редко обходится без применения вакуумного оборудования. Современные производства и различные отрасли хозяйства – электронику, энергетику, медицину, авиацию и космонавтику, химические производства – также невозможно представить без применения вакуумной техники. В технологических процессах косметологии, фармацевтики, металлургии, пищевой промышленности, полиграфии, автотранспорта предусмотрены операции, в которых без вакуума обойтись просто невозможно.
От чистоты вакуума зависят надежность результатов проводимых исследований, а также многие свойства и характеристики выпускаемых изделий. Очевидно, что чем более высокими рабочими свойствами обладают вакуумные жидкости, тем более чистого вакуума можно достичь с применением одного и того же оборудования.
Основными узлами любого вакуумного оборудования являются специальные насосы, которые, в отличие от обычных, не создают повышенное давление, а откачивают воздух из объема. В узлах масс-спектрометров, электронных микроскопов, напылительных установок и других высокоточных приборов, а также при производстве ламп накаливания, полупроводниковых приборов, фотоэлементов и многих других изделий применяются диффузионные вакуумные насосы. Одним из важных конструктивных элементов таких насосов является рабочая жидкость или вакуумная жидкость.
Требования к вакуумным жидкостям
Жидкости для паромасляных диффузионных насосов должны обладать следующими основными свойствами:
- Низкое давление пара при комнатной температуре и высокое давление пара при рабочей температуре в кипятильнике насоса
- Инертность к откачиваемым газам и конструкционным материалам
- Термоокислительная стабильность и термостойкость
- Стабильность состава и характеристик в ходе эксплуатации
- Минимальное количество легколетучих компонентов
Состав требований к рабочим вакуумным жидкостям может варьироваться в зависимости конкретного оборудования, условий его эксплуатации оборудования или от требований к выпускаемым изделиям.
Вакуумная жидкость. Минеральная или синтетическая?
По типу базового масла различают минеральные или синтетические вакуумные жидкости.
В условиях высокой конкуренции для повышения качества и эффективности производства несмотря на более высокую стоимость все большую популярность приобретают синтетические жидкости. За счет возможности обеспечить при их производстве строгий контроль состава и соотношения компонентов они имеют более стабильные характеристики. Синтетические вакуумные жидкости имеют минимальное давление насыщенного пара и, как правило, имеют более высокую устойчивость к различным химических воздействиям. Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются вакуумные жидкости на основе полидиметилсилоксанов.
Тем не менее, во многих случаях свойств, которыми обладают обычные синтетические жидкости, оказывается недостаточно для получения нужной чистоты вакуума в условиях высоких эксплуатационных температур, радиации и т.д. Для таких применений идеально подходит специальная вакуумная жидкость Dow Corning 704 (DC-704). Она разработана для получения ультравыского и ультрачистого вакуума путем быстрого откачивания больших объемов газов и паров в диффузионных вакуумных насосах и рекомендована многими производителями вакуумного оборудования.
Dow Corning 704 изготовлена на основе полиметилфенилсилоксана и имеет повышенную антиокислительную способность. Даже после внешнего воздействия воздуха и нагрева эта вакуумная жидкость обеспечивает быструю откачку воздуха и необходимую чистоту вакуума. Она допускает нагрев, почти на 50 °С более высокий по сравнению с полидиметилсилоксановыми жидкостями.
Основные свойства и характеристики вакуумной жидкости DC-704 приведены в нижеследующей таблице:
Таблица 1. Dow Corning 704. Основные характеристики.
| Наименование характеристик | Значение |
| Молекулярное строение | Тетраметил-тетрафенил-трисилоксан |
| Вакуум, мм рт. ст.: | |
| - уловленный | До 10-11 |
| - неуловленный | 10-7...10-8 |
| Плотность при 25 °С | 1,07 |
| Вязкость | 39 |
| Точка закипания, °С, при 0,5 торр | 215 |
| Типичная температура закипания, °С | 220 |
| Точка воспламенения в открытой чашке, °С | 221 |
| Теплота испарения, Ккал/г·моль | 25,5 / 200 °С |
| Поверхностное натяжение, дина/см | 37,3 |
Важными преимуществами вакуумной жидкости Dow Corning 704 являются длительный срок ее эксплуатации, устойчивость к разложению. Она не загрязняет поверхность насосов. Высокая концентрация в составе жидкости фенила придает ей отличную устойчивость к радиации – первоначальная вязкость удваивается при облучении, доходящем до 1800 Мрад.
Жидкость для диффузионных насосов Dow Corning 704 не имеет аналогов по вакуумным свойствам среди других классов химических соединений и создает фактически безаварийные условия работы вакуумного оборудования.
Аналоги Dow Corning 704
В настоящее время Dow Corning 704 не поставляется в Россию. Рекомендуемая замена – силиконовая вакуумная жидкость EFELE SO-704.
EFELE SO-704 – это бесцветная силиконовая маслянистая жидкость, широко используемая в металлургии, электронике, а также при производстве другого оборудования. По свойствам и характеристикам аналогична вакуумной жидкости Dow Corning 704, поэтому также используется в диффузионных вакуумных насосах для создания больших объемов высокого вакуума.
Преимущества:
- Высокая устойчивость к окислению
- Низкое давление насыщенных паров
- Стабильные рабочие характеристики
- Длительный срок эксплуатаци
Вакуумная жидкость EFELE SO-704 может использоваться не только в качестве рабочей жидкости для вакуумных насосов. Она отлично справляется со своими функциями в качестве трансмиссионной жидкости в различных высокотемпературных ходовых механизмах и инструментах.