航空航天领域中的真空泵油——真空环境构建系统的“极限真空守护者”

航空航天领域的大量科研试验和生产制造环节，都需要在超高真空环境下完成，比如空间环境模拟试验、航天器部件的真空检漏、航空复合材料的热压罐成型等，真空泵油是各类真空获得设备的核心工作介质，它直接决定了真空泵的极限真空度和长期运行稳定性，是航空航天真空环境构建系统的“极限真空守护者”。

在航天大尺寸空间环境模拟设备的扩散泵真空泵油领域，超高真空级扩散泵油实现了10Pa级的极限真空获取。为了验证航天器在太空真空环境下的工作性能，航天系统建造了大量大尺寸的空间环境模拟罐，其中直径十几米的KM系列空间环境模拟器，需要将罐体内的压力抽到10Pa以下的超高真空，才能模拟出近地轨道的真实真空环境。过去这种超高真空扩散泵油长期依赖进口，不仅价格极其昂贵，而且供应随时可能被切断。国内真空油料研发团队经过多年技术攻关，开发出了全合成的聚苯醚基超高真空扩散泵油，这款油品的分子结构极其稳定，饱和蒸气压低于5×10Pa，完全满足超高真空的使用要求。测试数据显示，应用这款国产扩散泵油的大型扩散泵，配合低温捕集系统，可以轻松将几十立方米体积的真空罐抽到5×10Pa的极限真空度，完全达到进口同类产品的性能水平。同时这款油品的抗辐照和抗氧化性能极其优异，在大型空间环境模拟器中连续使用5年，油品的性能几乎没有出现任何衰减，不需要频繁更换。目前这款国产超高真空扩散泵油已经全面应用于我国所有大尺寸空间环境模拟设备，彻底打破了国外的技术垄断，为我国各类航天器的地面真空模拟试验提供了核心的油料保障。

在航空航天精密部件真空检漏系统的旋片泵真空泵油领域，低饱和蒸气压旋片泵油保障了检漏的超高灵敏度。航空发动机的燃油管路、火箭的推进剂贮箱、卫星的热控管路等部件，都需要进行严格的氦质谱真空检漏，要求检漏的最小可检漏率达到1×10Pa·m/s以下，如果旋片泵的真空泵油的饱和蒸气压过高，油的反扩散会直接导致真空本底过高，根本无法达到这么高的检漏灵敏度。国内特种真空泵油研发团队开发出了经过深度加氢提纯的全合成旋片泵专用油，通过多级分子精馏工艺，完全去除了油品中的低沸点馏分，将油品的25℃饱和蒸气压控制在1×10Pa以下。应用这款国产真空泵油的旋片式真空泵，极限真空度可以达到2×10Pa，完全满足氦质谱检漏系统的高灵敏度要求。目前这款高性能旋片泵油已经全面应用于国内所有航空航天制造企业的真空检漏设备，大幅提升了各类精密部件的检漏效率和检测精度，避免了因为检漏不到位导致的上天后泄漏故障。

在航空复合材料热压罐成型工艺的真空泵油领域，耐大量可凝性气体的特种真空泵油解决了长期运行的油液污染难题。航空碳纤维复合材料构件在热压罐中高温固化的过程中，会释放出大量的树脂小分子挥发物，这些可凝性气体会随着被抽气体进入真空泵中，快速污染普通的真空泵油，导致油品性能快速下降，真空泵的真空度大幅降低，影响复合材料构件的成型质量。国内航空专用真空泵油研发团队开发出了拥有极强抗污染能力的特种合成真空泵油，这款油品拥有特殊的分子结构，可以包容大量的树脂挥发小分子，不会出现油品快速变质的情况。测试数据显示，这款特种真空泵油在热压罐的长期使用过程中，即使混入了10%的树脂挥发物，依然可以保持稳定的润滑和抽真空性能，换油周期从过去的3个月延长至24个月。应用这款真空泵油后，航空复合材料构件的热压罐成型合格率提升了8%以上，大幅降低了复合材料构件的制造成本。目前这款耐污染真空泵油已经全面应用于国内所有航空复合材料制造企业的热压罐真空系统，为国产大飞机和先进战机的复合材料构件高质量成型提供了关键的工艺保障。从大型空间环境模拟器的超高真空扩散泵油，到精密检漏系统的高真空旋片泵油，再到复合材料热压罐的耐污染真空泵油，真空泵油作为航空航天各类真空系统的核心介质，默默守护着每一个极限真空环境的可靠构建，为航空航天领域的各类地面试验和高端制造提供了不可或缺的支撑。