Вакуумные материалы

материалы, применяемые в вакуумных аппаратах и приборах. Основные требования, предъявляемые к В. М., — низкое давление пара при рабочих температурах и возможность лёгкого обезгаживания. В. М. Для оболочек вакуумных приборов, кроме того, должны быть мало газопроницаемы. Давление пара, газоотделение и газопроницаемость В. М. — основные свойства, определяющие верхний предел достижимого вакуума и возможность его сохранения в течение продолжительного времени. Другие требования к В. М. Определяются областью их применения (см. Вакуумная техника). Например, материалы для вакуумных ламп должны обладать достаточной прочностью при высоких температурах и быть хорошими изоляторами или, наоборот, проводниками. В. М. Можно подразделить на следующие основные группы.

Конструкционные материалы, Геттеры (газопоглотители), вакуумные масла (См. Вакуумное масло) и материалы, применяемые как рабочие жидкости насосов и вакуумметров (например, ртуть), замазки, смазки, лаки и цементы. Некоторые свойства важнейших конструкционных В. М. Приведены в табл. 1—3. Табл. 1. — Неорганические конструкционные материалы -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | Температура при  | Температурный коэфф.  | Температура  | | Материалы | давлении паров 1,3  | линейного расширения | плавления, | | | мн/м»  | в интервале от 0 до | °С | | | (10-5 мм рт. ст.), °С  | 100°С (α•107),°С-1 | | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Металлы | 841 | 238 | 658  | | Алюминий  |  | | | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Вольфрам | 2564  | 44 | 3410 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Железо | 1083  | 119 | 1535 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Медь | 934 | 165 | 1083 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Молибден | 1955  | 55 | 2625 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Никель  | 856 | 133 | 1452 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Палладий  | 1157  | 116 | 1554 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Платина | 1585  | 90 | 1773,5 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Серебро  | 751 | 189 | 960,5 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Тантал | 2402  | 65 | 2996 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Титан (иодидный)  | 1336  | 81(20—200°C) | 1725 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Цирконий (иодидный) | 1836  | 54(20—200°C) | 1845 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Сплавы | — | 184 | 938  | | Латунь Л-68 |  | | | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Монель | — | 137 | 1250 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Нихром | — | 125 | 1400 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Фернико (ковар) | — | 45—55 (20—300°C)  | 1450 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Сталь нержавеющая | — | 160 | 1400 | | 1Х18Н9 (ЭЯ-1)  |  | | | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1Х18Н9Т (ЭЯ-1Т)  | — | 160 | 1450 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Различные материалы | 2129  | 8—18 (продоль | 3800—3900  | | Электрографит |  | | | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Слюда (мусковит) | — | ный) 30 | 1300 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Кварц плавленый | — | 5  | 1700 | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Стекло | — | 30—120 | —  | |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Керамика | — | 46—70 (20—100°C)  | 2000 | | Глинозёмистая  | — | 70—80 (20—100°C)  | 1600 | | Магнезиальная |  | | | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Табл.

2.—Органические конструкционные материалы ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | Скорость газоотделения при t  | Коэффициент газопроницаемости при t 20°С | | | | 20°С |---------------------------------------------------------------------------------------| | |---------------------------------------------------- | м3•м | cм3 • см  |------| | Материал  |  | | сек•м2 •н/м | сек•см2 кгс/см2 | | | | н•м/(м2•сек)  | л•мм рт. ст. •10- | | | | | |  | 3 сек см2 |---------------------------------------------------------------------------------------| | |  | | гелий | азот | гелий | азот  | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Резина на основе  |  | |  | |  | | | | натурального каучука НК | (5—8)•10-6 | (4—6)•10-6 | 1,3•10-16 | 2,3•10-17 | 1,3•10-7 | 2,3•10-8 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Резина на основе  |  | |  | |  | | | | синтетического нитрильного  |  | |  | |  | | | | каучука СКН-26  | (3—4)•10-5 | (2—3)•10-5 | 5,2•10-17 | 2,5•10-18 | 5,2•10-8 | 2,5•10-9 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Резина на основе  |  | |  | |  | | | | синтетического нитрильного  |  | |  | |  | | | | каучука СКН—40 | (3—4)•10-5 | (2—3)•10-5 | 3,6•10-12 | 3,9•10-18 | 3,6•10-8 | 3,9•10-9 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Резина на основе  |  | |  | |  | | | | поливинилсилоксанового  |  | (1—2)•10-5 (250  |  | 2,0•10-15 (25 | | 2.0•10-6  | | | каучука СКТВ-1 | (1—3)•10-5 | °С) | — | °С) | — | (25°C) | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Фторопласт-4 |  | (3—5)•10-7  |  | |  | | | | | (4—7)•10-7 | (150—250°С)  | 2,3•10-16 | 8,4•10-18 | 2,3•10-7 | 8,4•10-9 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Полиэтилен  | (7—13)•10-7 | (5—10)•10-7  | 2,5•10-17 | 2,5•10-18 | 2,5•10-8 | 2,5•10-9 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Полиэтилентерефталат | (3—7)•10-8 | (2—5)•10-8 | 7,2•10-18 | 2,7•10-20 | 7,2•10-9 | 2,7•10-11 | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Эпоксидная смола ЭД-5, |  | (2—5)•10-4 |  | |  | | | | отверждённая по- |  |  |  | |  | | | | лиэтиленполиамином | (3—7)•10-4 | (60°С) | 1,0•10-17 | — | 1,0•10-8 | — | | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Табл.

3.—Вакуумны е смазки, замазки, лаки и цементы ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | Материал | Давление паров при | | Макс. | | | | t 20°С | tпл,°С | рабочая | Назначение  | |--------------------------------------------------------------------------------------------| | темп-ра, °С | | | | н/м2 | мм рт. ст.  | | | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Смазки | 10-4 | 10-6 | | —40 до  | Уплотнение кранов и | | Высоковакуумная  | |  | | +200°  | пришлифованных  | | | |  | | | соединений  | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Лубрисил | 10-3 | 10-5 | 40  | | То же  | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Рамзая  | 10-2 | 10-4 | | 30  | »  | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Апиезон | 10-1 | 10-3 при 200°С  | 43  | 30  | »  | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | » | 10-8 | 10-10 | 47  | — | Пришлифовка соединений с | | | |  | | | тугой посадкой | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Замазки | 10-5 | 10-7 | | 40  | Уплотнение стеклянных и  | | Пицеин | |  | | | металлич. шлифов | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Денисона | 10-3 | 10-5 | | 60  | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Смесь пчелиного воска | |  | | | | | с каучуком | 10-1—10-2 | 10-3—10-4 | 60  | — | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Апиезон | 10-1 | 10-3 | 45; 85 | — | Уплотнение постоянных | | | |  | | | соединений  | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Менделеева | — | — | — | 50  | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Цемент Хотинского | 10-1 | 10-3 | | 40  | Для цоколёвки ламп | | | |  | | | | |--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Глипталевый лак | 3—10-2 | 2.10-4  | | 200 | Заделка царапин, покрытие  | | | |  | | | поверхностей  | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Металлы идут на изготовление корпусов, насосов, вентилей, оболочек, электродов, газопоглотителей.

Стекло — основной материал для колб, трубок, ламп и т.п. Из синтетических материалов (полиэтилен, политерафторэтилен, полиамид и др.) и резины изготовляют трубки, прокладки и т.п. Вакуумные смазки и замазки служат для уплотнения разъёмных и постоянных соединений. Лаки применяют для заделки царапин, покрытия поверхностей, цементы — для цоколёвки ламп. Лит. Балицкий А. В., Технология изготовления вакуумной аппаратуры, 2 изд., М. — Л., 1966. Лебединский М. А., Электровакуумные материалы, 2 изд., М. — Л., 1966. Е. Н. Мартинсон, Е. Г. Плещенко. .