真空閥門低溫下吸附劑對(duì)真空度的影響

對(duì)于真空多層絕熱閥，隨著使用時(shí)間的延長，夾層內(nèi)真空度會(huì)慢慢降低。夾層的氣體并不是一類氣體分子，而是多種氣體的混合物，夾層氣體的主要來源是內(nèi)、外不銹鋼管的放氣，纏繞層、內(nèi)外管支撐及其它固體雜質(zhì)的放氣。金屬的放氣是夾層氣體的主要來源，金屬放氣主要成分是氫。

實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)際真空閥門殘留氣體取樣分析，夾層中氣體組成的含量依次為氫、氮、氧、氬、水蒸氣、二氧化碳和氦氣，其中，氫的含量最高，可達(dá)到95%。

在液氫溫度下，除氫和極少量的氦外，氮、氧、氬、水蒸氣、二氧化碳等其它所有氣體均被冷凝成固體，同時(shí)由于吸附劑的作用，夾層中只有少量氫存在。在液氧溫度下，分子篩對(duì)氫的吸附能力很差，其它所有的雜質(zhì)氣體均被分子篩所吸附或者被凝固。由于氫來源于真空閥封口時(shí)殘存氣體和氦質(zhì)譜檢漏的氦氣，氦的含量極微，可以近似認(rèn)為在液氧溫度下真空夾層內(nèi)全部為氫。在液氧溫度下，5A 分子篩對(duì)氫的吸附能力很差，每克分子篩吸附氫的量僅為0.01cm3(標(biāo)態(tài))，可以近似認(rèn)為不吸附。

而在液氧溫度下，分子篩對(duì)氧、氮、氬均有相當(dāng)好的吸附能力。在液氫溫度下，分子篩對(duì)氫的吸附能力就變得非常強(qiáng)，在20K 溫度和1.33×10-4 Pa 下，分子篩對(duì)氫的吸附容量大于160cm3(標(biāo)態(tài))/g。因?yàn)閴毫υ礁?，分子篩吸附能力越強(qiáng)，所以在液氧溫度下，夾層壓力更高(>1.33×10-4 Pa)時(shí)，分子篩對(duì)氧、氮、氬的吸附容量最低都要大于1cm3(標(biāo)態(tài))/g。