真空設(shè)備材料要求

2012-04-26

真空設(shè)備材料要求

對(duì)真空設(shè)備殼體材料的主要要求如下:
①一定的機(jī)械強(qiáng)度;
②氣密性好，不應(yīng)是多孔結(jié)構(gòu)，不能有裂縫、小孔以及能造成漏氣的其它缺陷;
③較低的出氣速率和滲透速率;
④在工作溫度和烘烤溫度下的飽和蒸氣壓要足夠低;
⑤化學(xué)穩(wěn)定性好，不易氧化和腐蝕，不與系統(tǒng)中的工作液休(如油、汞)起化學(xué)作用;
⑥溫度穩(wěn)定性好，在一定溫度范圍內(nèi)能保持其真空性能及機(jī)械強(qiáng)度;
⑦加工容易，有較好的焊接性能，價(jià)格便宜。
常用殼體材料有兩大類:金屬和玻璃。金屬的優(yōu)點(diǎn)是:機(jī)械強(qiáng)度好;容易實(shí)現(xiàn)高精度的加工。玻璃的優(yōu)點(diǎn)是:透明，便于觀察設(shè)備內(nèi)部情況;電絕緣;可對(duì)內(nèi)部的金屬零件用高頻加熱的方法除氣、能用高頻火花槍檢漏;加工方便等。玻璃的缺點(diǎn)是質(zhì)脆易碎。
1.金屬及合金
金屬真空殼體材料主要有以鐵、銅、鋁為基礎(chǔ)的金屬及合金。如:低碳鋼、不銹鋼、無(wú)氧銅、紫銅、鋁以及覆鋁、銅、鎳的鋼或鐵材。其中不銹鋼耐銹蝕，有較低的出氣速率，是常用的優(yōu)良的超高真空殼體材料。氫在鋁中的擴(kuò)散速率低，故烘烤后的出氣速率低，是今后有希望發(fā)展的超高真空殼體材料。
2.玻玻和石英
玻璃的種類很多，從真空技術(shù)的角度來(lái)看，大體上可分為:石英玻璃、“硬”玻璃、“軟”玻璃三類。軟玻璃有較低的軟化溫度(490℃ -610℃)和較大的線膨脹系數(shù)(82x10-7K-1-92x10-7K-1)。硬玻璃有較高的軟化溫度(555℃一806℃)和較小的線膨脹系數(shù)(35x10-7K-1-50x10-7K-1)。石英玻璃軟化溫度高達(dá)1500℃，線膨脹系數(shù)只有5.8x10-7K-1。
由于軟玻璃價(jià)格便宜，氮滲透速率很低，所以常選作電子管的殼體材料，這類玻璃可與鉑絲、杜美絲封接。石英玻璃價(jià)格貴，氦滲透速率，只用在高溫設(shè)備和要求透過(guò)紫外光的真空設(shè)備中。硬玻璃軟化溫度適中，便于加工和烘烤除氣，耐溫差性能好，是真空技術(shù)中常用的玻璃，硬玻璃按不同的膨脹系數(shù)又可分為鎢組玻璃和鑰組玻璃。