现代干式无油真空泵现代干式无油真空东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之四主讲人：巴德纯教授东北大学
1.真空获得设备的概况
?
目前真空系统中存在的问题?
现代工业对真空获得的要求?
国外干式真空泵的发展状况?
干式真空泵的性能与特点2.干式真空泵的现状?
往复式干泵?
爪式干泵?
涡旋干泵?
多级罗茨式干泵?
螺杆式干泵?
涡轮式干泵?分子泵3.干式泵今后的发展?真空行业的产品更新换代势在必行?老产品的性能经过不断改善后仍能占据一定的市场份额
现代干式无油真空
1.1 问题的提出
多年来工业上应用的高真空系统，
常以油扩散泵为主泵、油封机械泵为前级泵组成通用型高真空系统，即所谓湿式真空系统。对这种系统的真空泵，明确指出它不适于抽除含O 2过高的、有爆炸性的、有腐蚀性的、对泵油起化学反应的以及会有颗粒尘埃的气体。为什么对被抽气体有这些限制呢？往往是泵内有油造成的。现代干式无油真空
1.2 现代工业对真空获得的要求半导体工业所用的真空系统
清洁条件下的抽气，只抽空气或少许的水蒸气中等条件下的抽气抽除工艺过程的反应气体，但无固体颗粒物
恶劣条件下的抽气
抽除化学反应物（有毒甚至致癌）及固体颗粒物现
代干式无油真空
半导体工业发展刺激干泵的发展
现
代
干
式
无
油
真
空
半导体工业需要清洁的环境
现
代
干
式
无
油
真
空
半导体工厂布局
现
代
干
式
无
油
真
空
生产车间中的真空获得设备
现
代
干
式
无
油
真
空
生产设备需要清洁真空
现
代
干
式
无
油
真
空
1.3国外干式真空泵的发展状况
1984年日本半导体工业发展迅速，急需大量的干泵，开始研制出了一种适于半导体工业应用的干式真空泵。它是将罗茨转子多级串联组成的多级干式泵。德国、英国、法国和美国等真空企业也相继出现了各具特点的这种干式真空泵，有的还用电脑控制，满足了半导体和化学工业发展的需要。现代干式无油真空
1.4干式真空泵的性能与特点型式极限压力（hPa ）出口对大气压时压缩比价格附注石墨旋片泵
5020
低廉抽H 2
时石墨滑片易裂解波纹管密封活塞泵5020
高波纹管密封摇头泵（SRI ）
11000昂贵膜片泵5
200便宜膜片合成胶制成，耐磨蚀，寿命低涡旋泵<1×10－3多级
1000～10000昂贵安全可靠（UF 6氚）罗茨泵<1×10－3多级
3～5中/低齿轮箱有油空气喷射泵几个
1000便宜驱动气体耗量大磁悬浮涡轮分子泵10－9
不能直排大气昂贵对磁场敏感气体轴承涡轮分子泵（Maurice ）10－10
1013昂贵对灰尘敏感吸附泵10－3
？便宜限于实验用螺杆泵10－2
105中等Evrard
10－2105高抽速和膜片寿命受限现代干式无油真空
2.干式真空泵的现状
当前国外市场各干式泵生
产厂家销售的情况：
Edwards (英) 45％Ebara (日) 25％Kashiama 13%Leybold (德) 7％Alcatel (法) 7％Stokes (美) 2％其它1％Edwards (英)Ebara (日)Kashiama Leybold (德)
Alcatel (法)Stokes (美)
其它
现代干式无油真空
?干式泵在各类真空泵的市场份额中占23％，年增长率13.5％。?干式泵的主要应用领域有半导体、化工、薄膜、仪器、医药、食品等。干式泵在几个主要应用领域中所占的比例还不大，约占15％左右，例如：?半导体：13.7％（日本100％用干泵，欧美45％用干泵）?化工：15％（代替其它泵）?镀膜：15％（代替其它泵）?仪器：12％（代替其它泵）
现代干式无油真空
2.1往复式干泵
?美国Varian 公司生产有DVP 系列3级无油真空泵。
?VRC 的双级干式真空泵，极限压力20～700 mTorr(双缸并联抽速280 l/min ；极限压力700 mTorr ；双缸串联抽速140 l/min 极限压力20 mTorr)
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?可用于抽除：He,H 2,Ar 和N 2所有气体，它可作涡轮分子泵、低温泵的粗抽泵和前级泵用。
?这种泵类似于汽车发动机的机构原理。最高压缩比可达到105。用空气冷却。?活塞及气缸壁上涂以减磨涂料，降低功率消耗。
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2.2爪式干泵
德国莱宝公司生产一种四级全是爪型转子的多级干式泵。这种泵的抽速100 m 3/h （28 l/s ），极限压强8×10-3 mbar ，噪音68 dB(A)，马达3 kw ，转速3000 rpm ，泵重180 Kg 。这种泵设有控制单元。为了提高抽速和极限真空，泵入口可串联一级罗茨泵。
现代干式无油真空
现代干式无油真空
现代干式无油真空
英国爱德华公司生产一种利用罗茨转子与爪型转子组合的一种干式泵。它利用了在低压下罗茨泵抽气
比较有效，在较高压强下爪式泵抽气比较有效的特
点，将这两种泵各自的优势匹配起来组成的干式泵，
其结果性能比较优良。
现
代
干
式
无
油
真
空
罗茨+爪式型真空泵与纯爪式真空泵抽气速率的比较
现代干式无油真空