Wenn eine Diffusionspumpe nach einem Ölwechsel zunächst das erwartete Vakuum erreicht, die Leistung aber nach längerem Betrieb nachlässt, liegt das Problem möglicherweise nicht nur an der Pumpe. Gelbfärbung, steigende Viskosität, Ablagerungen an den Düsen und Ölrückströmung können auf eine Zersetzung oder falsche Auswahl des Pumpenöls hinweisen.

Die Viskosität ist wichtig, entscheidender sind jedoch drei Parameter: Dampfdruck, thermische Stabilität und Molekülstruktur.

Funktionsweise des Diffusionspumpenöls

Das Öl wird am Pumpenboden auf etwa 200–300 °C erhitzt. Der entstehende Dampf strömt als Hochgeschwindigkeitsstrahl durch die Düsen und transportiert Gasmoleküle zur Vorvakuumpumpe. Anschließend kondensiert der Dampf an der gekühlten Pumpenwand und fließt zum Kessel zurück.

Das erreichbare Endvakuum hängt vom gesamten System ab: Pumpenöl, Pumpenkonstruktion, Vorpumpe, Kühlung, Kühlfalle, Dichtheit und Sauberkeit.

Drei Kernparameter

1. Dampfdruck

Der Dampfdruck beeinflusst den Öldampfhintergrund und damit das erreichbare Vakuum. Ein niedrigerer Dampfdruck unterstützt grundsätzlich ein höheres Vakuum.

Zu prüfen sind:

• Dampfdruck bei 25 °C

• Messwert oder extrapolierter Wert

• Endvakuum mit oder ohne Kühlfalle

• Messverfahren und Einheit

Torr und Pa dürfen nicht direkt gleichgesetzt werden: 1 Torr ≈ 133,322 Pa. Das Endvakuum ist ein Systemwert, der Dampfdruck eine Eigenschaft des Öls.

2. Thermische Stabilität

Bei längerer Erwärmung können leichtflüchtige Bestandteile entstehen, die den Dampfdruck erhöhen. Schwere Abbauprodukte führen dagegen zu Gelbfärbung, Viskositätsanstieg und Düsenablagerungen.

Der Flammpunkt ist ein Sicherheitsparameter, aber kein vollständiger Nachweis der thermischen Stabilität. Zusätzlich sollten TGA-Daten, Hochtemperatur-Massenverlust, Änderungen von Viskosität und Säurezahl, Ablagerungen sowie Ergebnisse aus Langzeittests bewertet werden.

3. Molekulargewicht und Struktur

Ein höheres Molekulargewicht und zusätzliche Phenylgruppen verstärken normalerweise die intermolekularen Kräfte und senken den Dampfdruck. Gleichzeitig steigen jedoch Viskosität, Anlaufzeit und Heizbedarf.

Öl vom Typ 704 eignet sich für konventionelle Hochvakuumanwendungen wie Beschichtung, Metallurgie und Lampenherstellung. Typ 705 ist für Elektronenmikroskope, Massenspektrometer und Systeme mit höheren Vakuumanforderungen vorgesehen.

705 sollte nicht automatisch gewählt werden, wenn der Prozess das niedrigere Dampfdruckniveau nicht benötigt. Die höhere Viskosität kann die Anlaufzeit verlängern und den Energiebedarf erhöhen.

IOTA 704 und IOTA 705 besitzen veröffentlichte Kernparameter, die mit den entsprechenden DC-704/705-Typen vergleichbar sind. Identische CAS-Nummern garantieren jedoch nicht automatisch eine identische Endproduktqualität. Reinheit, Feuchtigkeit, leichtflüchtige Bestandteile, Säurezahl, Verpackungsreinheit und Chargenkonstanz müssen ebenfalls geprüft werden.

Bei kritischen Anlagen sollten TDS und Chargen-COA kontrolliert und anschließend Abpumpzeit, Endvakuum, Ölrückströmung, Farbe, Viskosität und Ablagerungsbildung getestet werden.

Vollständige technische Daten und Muster erhalten Sie unter www.siliconeoil.net oder bei Iota Silicone Oil Anhui Co., Ltd.