Вакуумные материалы

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 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.

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.

Табл. 1.— Неорган н чески е конструкционные материалы Материалы

Температура при давлении паров 1,3мн/м"

(10-5 мм рт. ст.), °С

Температурный коэфф. линейного расширения в интервале от 0 до 100°С (a•107),°С-1

Температура плавления,

°С

Металлы Алюминий

Вольфрам

Железо

Медь

Молибден

Никель

Палладий

Платина

Серебро

Тантал

Титан (иодидный)

Цирконий (иодидный)

Сплавы

Латунь Л-68

Монель

Нихром

Фернико (ковар)

Сталь нержавеющая

1Х18Н9 (ЭЯ-1)

1Х18Н9Т (ЭЯ-1Т)

Различные материалы

Электрографит

Слюда (мусковит)

Кварц плавленый

Стекло.

Керамика

Глинозёмистая

Магнезиальная

 

841

2564

1083

934

1955

856

1157

1585

751

2402

1336

1836

 

 

 

2129

 

 

238

44

119

165

55

133

116

90

189

65

81(20—200°C) 54(20—200°C)

 

184

137

125

45—55 (20—300°C)

 

160

160

 

8—18 (продольный) 30

5

30—120

 

46—70 (20—100°C)

70—80 (20—100°C)

 

658

3410

1535

1083

2625

1452

1554

1773,5

960,5

2996

1725

1845

 

938

1250

1400

1450

 

1400

1450

 

3800—3900 1300

1700

 

2000

1600

Табл. 2.—Органические конструкционные материалы

 

 

Материал

Скорость газоотделения

при t 20°С

Коэффициент газопроницаемости при t 20°С

 

м3•м

сек•м2 •н/м

cм3 • см

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

Резина на основе синтетического нитрильного каучука СКН-26

Резина на основе синтетического нитрильного каучука СКН—40

Резина на основе поливинилсилоксанового каучука СКТВ-1

Фторопласт-4

Полиэтилен.................

Полиэтилентерефталат

Эпоксидная смола ЭД-5, отверждённая по-лиэтиленполиамином.

 

(5—8)10-6

 

 

(3—4)10-5

 

 

(3—4)10-5

 

 

(1—3)10-5

 

(4—7)10-7

 

(7—13)10-7

(3—7)10-8

 

 

(3—7)10-4

 

(4—6)•10-6

 

 

(2—3)•10-5

 

 

(2—3)•10-5

 

 

(1—2)•10-5

(250°С)

(3—5)•10-7

(150—250°С)

(5—10)•10-7

(2—5)•10-8

 

 

(2—5)•10-4

(60°С)

 

1,3•10-16

 

 

5,2•10-17

 

 

3,6•10-12

 

 

 

 

2,3•10-16

 

2,5•10-17

7,2•10-18

 

 

1,0•10-17

 

2,3•10-17

 

 

2,5•10-18

 

 

3,9•10-18

 

 

2,0•10-15

(25°С) 8,4•10-18

 

2,5•10-18

2,7•10-20

 

1,3•10-7

 

 

5,2•10-8

 

 

3,6•10-8

 

 

 

 

2,3•10-7

 

2,5•10-8

7,2•10-9

 

 

1,0•10-8

 

2,310-8

 

 

2,5•10-9

 

 

3,9•10-9

 

 

2.0•10-6

(25°C)

8,4•10-9

 

2,5•10-9

2,7•10-11

Табл. 3.—Вакуумны е смазки, замазки, лаки и цементы Материал Давление паров при

t 20°С

tпл,

°С

Макс. рабочая

темп-ра, °С

Назначение

н/м2

мм рт. ст.

Смазки

Высоковакуумная

Лубрисил.....

Рамзая.......

Апиезон......

"

Замазки

Пицеин......

Денисона..... Смесь пчелиного воска с каучуком

Апиезон......

Менделеева.... Цемент Хотинского........

Глипталевый лак

 

10-4

 

10-3

10-2

10-1

 

10-8

 

 

 

10-5

 

 

10-3

 

10-1—10-2

10-1

 

 

10-1

3—10-2

 

10-6

10-5

10-4

10-3

при 200°С

10-10

 

 

 

10-7

 

 

10-5

 

10-3—10-4

10-3

 

 

10-3

2.10-4

 

 

 

40

 

43

 

47

 

 

 

 

 

 

 

 

60

45; 85

—40 до +200°

 

 

30

30

 

 

 

 

 

40

 

 

60

 

 

 

50

 

40

200

Уплотнение кранов и пришлифованных соединений

То же

"

"

Пришлифовка соединений с тугой посадкой

Уплотнение стеклянных и металлич. шлифов

Уплотнение постоянных соединений

Для цоколёвки ламп Заделка царапин, покрытие поверхностей