从卫星推进器到半导体刻蚀设备,从医疗灭菌腔体到科研粒子加速器,高真空环境(10⁻³ Pa 甚至更低)对产品的密封性能提出了近乎苛刻的要求。
一旦密封失效,轻则工艺污染、实验失败,重则设备损毁、任务中断。
而真空密封可靠性测试,正是验证产品在极端低压下能否长期保持气密性的关键手段。
今天,就带你深入这项“看不见却至关重要”的可靠性验证——它不仅是漏率检测,更是材料、结构与工艺的终极协同考验。
一、为什么普通“气密测试”不够?真空有特殊要求
很多人认为:“用气泡法或压降法测不漏就行。”
但在高真空场景中,这种认知极其危险:
微小泄漏在常压下不可见,但在真空下会持续放气;
材料本身会“出气”(Outgassing),即使无泄漏也会破坏真空度;
温度变化引发密封应力松弛,导致“冷焊”失效或O型圈永久变形。
✅ 核心区别:
普通气密测试关注宏观泄漏,
真空密封测试关注微观漏率 + 材料放气 + 长期稳定性。
二、真空密封失效的三大元凶
🔹 1. 真实泄漏
密封面划伤、焊接气孔、螺纹间隙;
漏率通常 >1×10⁻⁶ Pa·m³/s,可通过检漏仪定位。
🔹 2. 虚拟泄漏
腔体内部存在封闭空腔(如盲孔、叠层缝隙),缓慢释放 trapped 气体;
表现为“持续缓慢升压”,难以定位。
🔹 3. 材料放气
塑料、橡胶、胶粘剂、润滑脂在真空中释放水汽、有机物;
即使完全密封,也会导致真空度劣化,污染光学/电子表面。
三、真空密封可靠性测试怎么做?
1. 氦质谱检漏
将被测件抽真空,喷氦气于可疑部位;
若有泄漏,氦进入腔体被质谱仪捕获;
灵敏度可达 5×10⁻¹³ Pa·m³/s,适用于航天级要求。
2. 压升率测试
抽真空至目标压力(如10⁻³ Pa),关闭阀门;
监测一段时间内压力上升速率;
3. 高温烘烤 + 真空暴露
在真空腔中加热至80–150℃,加速材料放气;
模拟长期在轨或运行状态下的稳定性;
常用于半导体和航天部件预处理。
4. 热循环+真空组合测试
在真空环境中进行-55℃ ↔ +125℃循环;
验证密封件在热胀冷缩下的长期气密保持能力。
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