A pressão parcial num forno de vácuo refere-se à pressão exercida por gases individuais no interior do forno quando a pressão total é significativamente reduzida. Normalmente, esta redução é muito inferior à pressão atmosférica. Num forno de vácuo, o objetivo é criar um ambiente em que a pressão parcial de gases reactivos, como o oxigénio e o vapor de água, seja minimizada. Isto ajuda a evitar a oxidação da superfície e promove a decomposição dos óxidos existentes nos componentes que estão a ser processados.
O que é a pressão parcial num forno de vácuo? (4 pontos-chave explicados)
1. Redução da pressão parcial do ar residual
Num forno de vácuo, a funcionar na região de vácuo médio-alto, a pressão parcial do ar residual, que inclui oxigénio e vapor de água, é significativamente reduzida. Esta redução é crucial, uma vez que cria um ambiente onde os componentes podem ser processados com uma oxidação superficial mínima ou nula. A oxidação é um problema comum em processos a alta temperatura, e a redução da presença de oxigénio através de condições de vácuo ajuda a manter a integridade dos materiais.
2. Decomposição de óxidos existentes
A pressão parcial reduzida não só impede a formação de novos óxidos, como também ajuda na decomposição dos óxidos existentes na superfície dos componentes. Este processo depende muito da temperatura e do tipo de material que está a ser processado. Temperaturas mais elevadas e propriedades específicas do material podem aumentar a eficácia da decomposição do óxido em condições de vácuo.
3. Controlo e manutenção dos níveis de vácuo
O forno de vácuo foi concebido para manter níveis de pressão precisos, que podem variar entre cerca de 500 microns em alguns processos e menos de 10-4 TORR em processos de alto vácuo. O forno utiliza uma combinação de bombas de difusão de alta velocidade e bombas de vácuo de palhetas rotativas para atingir e manter estas baixas pressões. O sistema está equipado com medidores de vácuo e mecanismos de controlo para garantir que a pressão se mantém dentro do intervalo desejado. Se a pressão se desviar do ponto de regulação, o programa de temperatura é interrompido até que a pressão seja corrigida.
4. Arrefecimento e controlo da pressão
Após uma imersão a alta temperatura, o forno é arrefecido, o que envolve um aumento do fluxo de gás inerte e a circulação de água de arrefecimento. Este processo de arrefecimento diminui a pressão do forno, exigindo um controlo adicional da pressão. A pressão durante o arrefecimento é mantida entre 0,85 Barr e 10 Barr, dependendo do tipo de processo específico.
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