ISO 27895:2009 — 真空技术：真空阀门泄漏试验方法

真空阀门泄漏试验概述

ISO 27895:2009规定了用于高真空和超高真空系统的真空阀门泄漏试验方法。阀门泄漏是真空技术中的关键问题因为即使微小的泄漏也会损害半导体制造、薄膜沉积和科学仪器中的工艺完整性。该标准定义了针对不同阀门类型和使用条件的可接受泄漏率阈值。

1E-10Pa-m3/s的氦泄漏率相当于在大气压下约3mL气体泄漏1,000年——说明了真空阀门泄漏测试所需的非凡灵敏度。

该标准涵盖闸阀、直角阀、蝶阀、全金属阀和压电阀。它区分了三种测试配置：阀座泄漏(阀门关闭一侧施加压力)、阀体泄漏(阀门真空外部喷氦)和交叉口泄漏。

主要测试方法是氦质谱检漏法。氦累积法测量指定时间内通过关闭阀门的氦渗透。氦喷吹法在阀门被抽空时向外部表面喷氦。对于要求不高的应用压降法提供更简单的替代方案检测极限约为1E-5Pa-m3/s。

泄漏测试期间的温度稳定性至关重要。1C变化导致相当于绝对压力0.3%的压力变化掩盖小泄漏。测试前允许30分钟热稳定时间。

密封表面必须最小化操作过程中的颗粒产生。推荐材料：通用真空使用Viton(FKM)腐蚀性化学环境使用Kalrez(FFKM)全金属UHV阀门使用铜垫片。表面光洁度：弹性体密封Ra<=0.2um金属密封Ra<=0.1um。

阀门必须在额定循环次数后保持泄漏率规格。需要在额定循环寿命的0%、50%和100%时进行泄漏测试以验证密封退化特性。

对于关键UHV应用全金属阀门配合铜密封垫片可消除弹性体渗透实现低于10E-11Pa-m3/s的泄漏率。代价是与弹性体密封阀门相比循环寿命有限。

问：阀座泄漏和阀体泄漏有什么区别？
阀座泄漏是通过阀门关闭时密封面的泄漏。阀体泄漏是通过外壳、法兰或波纹管的泄漏。全面的阀门鉴定必须同时测试两者。

问：泄漏测试如何处理虚拟泄漏？
氦累积法包括测试前的背景测量。背景率从总率中减去。高于1E-9Pa-m3/s的背景率表明清洁不充分。

问：ISO 27895可以用于非真空应用的阀门吗？
可以这些测试方法适用于任何需要泄漏率验证的阀门。氦质谱法广泛用于化工和制药行业无论其使用压力如何。