硅脂 vs 碳氢润滑脂：如何选择适合的真空脂？

真空技术领域，润滑剂和密封剂的选择对系统性能至关重要。市场上有多种真空润滑脂可供选择，其中碳氢润滑脂和硅脂是生产和实验室工作中常用的两种类型。

Apiezon®系列的碳氢真空脂在提供润滑和密封解决方案方面拥有悠久且公认的历史。尽管近年来市面上出现一些其他材料，但在许多关键应用领域，Apiezon®碳氢真空脂仍然是首要选择。

另一种常用的材料是硅脂，这种产品在低蒸气压和良好稳定性方面具有一定的优势，然而硅脂的一些独特表面物性可能会给真空工程师带来问题，尤其是在清洁度至关重要的情况下。

1、硅脂的“爬行”（Creep）问题

硅脂容易“爬行”的原因在于其基础流体的化学性质，其一是润湿临界表面张力高于液体表面张力，这意味着聚合物会在其吸附膜上扩散，这一过程称为“爬行”。在某些应用中，这可能是一个优势，因为硅脂可以轻松提供表面覆盖，用于金属保护或脱模。然而在真空领域，这种易于“爬行”的倾向可能会导致严重的问题。例如，在真空腔室中，硅脂薄膜可能会沉积在表面上，导致光学器件模糊或电气接触问题。此外，在电弧或局部放电的情况下，硅脂可能会分解并形成非导电固体，如果这种情况发生在电气触点上，则会导致触点无法正常工作。

2、硅脂的表面污染问题

关于硅脂污染的潜在风险，一个典型的例子来自航天工业。其中一些太阳能电池被包装在使用硅脂脱模剂制造的运输泡沫中，经过一年的储存，脱模剂转移到太阳能电池结构并渗透其中，这使得大量太阳能电池板报废。硅脂的这种迁移和“爬行”能力，可能会造成严重损害。再如，在涂层和喷漆行业中，如果表面被硅脂污染，可能会阻碍涂层的附着力，并导致喷漆表面出现缺陷。

另一个需要仔细选择真空脂的场景是实验室，尤其是在使用大量专用玻璃器皿的情况下。许多实验需要定制设备，因此存在许多专业的玻璃吹制车间，可以制作复杂的定制玻璃器皿。如果存在硅脂污染，玻璃器皿在加热到超过400°C的高温时，可能会产生细小的白色二氧化硅粉末，这些粉末会融合到玻璃表面。如果使用火炬加热，二氧化硅会烧入玻璃，从而破坏玻璃器皿，其造成的成本损失远超过选择碳氢润滑脂而非硅脂的额外成本。

碳氢润滑脂是解决上述问题的理想选择，因为这类材料不易“爬行”，也不会像硅脂那样发生迁移。其主要原因在于碳氢润滑脂与硅脂和其他替代品（如全氟聚醚）相比，其表面张力较高。碳氢润滑脂也比硅脂更容易从表面去除。对于实验室玻璃器皿，使用简单的肥皂和水即可去除；如果不适合使用溶剂，柠檬烯等溶剂也可以完全溶解并去除。而硅脂即使在彻底清洁后，仍可能留下残留物，并可能改变表面的粘合和涂漆性能。此外，在金属与金属润滑方面，碳氢润滑脂的性能远优于硅脂材料。

【总结】

尽管硅脂在成本方面具有优势，但在选择这种解决方案前，值得评估污染和“爬行”的潜在影响。硅脂的无意污染可能会导致严重问题，并且几乎无法清洁。而碳氢真空脂的极低蒸气压和易于去除的特性使其在许多情况下成为更优选择。此外，通过仔细选择适合应用的真空脂，碳氢产品还可以在更广泛的温度和真空范围内提供解决方案。

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