Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 19
Текст из файла (страница 19)
* При температуре 293 К, Сплавы тантал †вольфр марок ТВ-5, ТВ-10 и ТВ-15 поставляют в виде полос толщиной 0,1 ... 10 мм н шириной не менее 100 мм (ТУ 48-4-312 — 74) и прутков диаметром 3 ... 80 мм (ТУ 48-4-31) — 74). Применение ннобия и его сплавов в вакуумной технике обусловлено его способностью к газопоглощению, высокой температурой плавления (2688 К), низким давлением пара. Ниобий используют в качестве припоя для соединения более туголлавких металлов. Его поставляют в виде прутков НбП) и НОП2 диаметром 3 ...
100 мм (ТУ 48-4-241 †), фольги и листов Нб-! и Нб-2 толщиной 0,1 ... 10 мм и шириной 30 ... 150 мм (ТУ 95.311 — 75) Физические свойства тугоплавкнх металлов приведены в табл. 4.8. 4.!6. Цветные металлы а сплавы Нэ. цветных металлов и сплавов в вакуумной технике наиболее широко применяют алюминиевые литейные сплавы АЛ2, АЛ5, АЛ9, а также сплавы алюминия с марганцем или маг. инеи, широко используемые в качестве конструкционных материалов для изготовления вакуумных камер, корпусой вакуумной запорной арматУРы, вакуумных трубопроводов н др.
Сплавы, свойства которых приведены в табл, 4,9, легко обрабатываются давлением, хорошо свариваются н обладают высокой коррознонной стойко. стью. Для аргонодуговой сварки наиболее приемлемы сплавы АМц и АМгб. В технике высокого и сверхвысо. кого вакуума широко применяют медь (МОб, М), МООб). Благодаря высокой теплопроводности медь широко используют в охлаждаемых устройствах; высокая пластичность меди позволяет изготовлять из нее уплотнители прогреваемых высоковакуумных разъемных соединений. Недостатки меди: ,склонность к водородной (болезина, приводящей к образованию мельчайших трещин и вызывающей хрупкость материала, и высокая активность по отношению к кислороду, особенно при повышенных температурах, что эхуд. шает свойства медных уплотннтелей и ограничивает их повторное исполь. эование.
Несмотря на недостатки, такие характеристики меди, как высокая пластичность, н()экая газопроиицаемость, низкое давление пара (10 э Па при Т = 773 К), соответствие по температурному коэффициенту линейного расширения коррознонно-стойкой стали (12Х)8Н!ОТ), являются решающими прн выборе ее в качестве уплогняющего материала для сверхвысоко" вакуумных разъемных соединений, прогреваемых до 723 К. Основные физико-механические свойства технической меди М) при- МАТЕРИАЛЫ ВАКУУМ ИЫХ СИСТЕМ 84 , 85 Стекло, ворчливо, сотовом Таблица 49 Таблица 4.10 р, Г/смв Содержание олементов, Температура рвв. мягчення. К оы я О во ь ц ° . (а', К-1 Сплав х, Вт((мз К) 'а, Мпа Температура отжита, К во/(и. К) м ° .(о, К-в Стекла !30 190 !90 260 300 1,0 ...
1,6 0,2...0,6 0,3 ... 0,6 О,З ... О,В 0,5 ... 0,8 23 23 15 22 18 24,0 23,8 23,8 24,3 24,0 188,5 142,4 146,6 1! 7,3 293,3 АМц АМг2 АМгЗ АМг5 АМгб 2,73 2,67 2,67 2,65 2,63 '18 ... 2,6 3,2 ... 3,8 4,8 ... 5,8 5,8 ... 6,8 693 ... 823 Гв78 ... 82З ГвВЗ ... ВОЗ 683 ... 838 673 ... 823 623 т 733 250 230 240 200 !80 100 863 ... 893 903 ... 923 89З 853 ... 873 843 ... 863 753 ... 773 803 1773 33 ...
36 38 ... 41 40 47 ... 48 48 ... 52 86, 90 87 ... 91 5,5 ... 6,1 84 78 70 905 ЗО ... 50 40 ... 60 70 ... 120 С37-2 С39-1 С40-1 С47 ! С49-1 С87-1 С89-5 Кварцевое про- зрачное 1,257 0.87, 0,67 1,382 2,680 1!06 1090 !090 850 !600 ... 2000 в При температуре 293 К. П р' и м е ч а н и е. Механические свойства — для сплавов в атожженном .состоянии. ее ро опроти !356 2873 8 96 стантана (МНМц40 — 1,5) применяют для изготовления термоэлектродов тер- ' моэлектрических преобразователей (термопар). Высоказзкуумные спан с тугоплавкимн стекламн изготовляют, нз козара (Н2ВК18), в состав которого входят никель, кобальт н железа. ' Прн Т= 293 ...
573 К 4.11. Стекло, керамика, снталлы ведены ниже (здесь и дал удельное электрическое с влеиие): Температура, К: плавления кипения р нря Т = 293 К, г/смв. и. !О', К ', в 'интервале температур, К: 273 .. 373 . .. . . . . ' !6,4 298 ... 573 . . . . . . . !7,7 273 .. 873 . . .,, . . . !8,6 273 ... 1073 . .. , ., 19,3 й, Вт!(см К)..., .
395 Рол пРн Т. 273 К, Ом.м 1,67 10 ' ав, МПа.....,, „. 220 б, ого ......... 60 ,НВ...;,... Зб Применение латуни в вакуумвой технике ограничивается изготовлением мелких деталей, не подвергающихся нагреву в вакууме, поскольку при нагреве в вакууме из латуни начинает выделя гься цинк,' загрязняя систему и постепенно превращая латунь в пористый металл. По этой же втричине рекомендуется првмеиять бронзы, не содержапше цинка.
Никель мало применяют в вакуумной технике; исключение составляет изготовление гальванических покрытий в сложных паяных узлах. Г1раволоку из алюмеля (НМцАК2 — 2 — !), хромеля (НХ9,5), копеля (МНМц43 — 05), ферронихрама (Х!5Н60), ннхрома (Х2ОНВО), кои- Стекло представляет собой аморфный, обычно прозрачный материал., По кимнческому составу стенла является сплавом ряда оксидов.
Осиовиаи составляющая стекла — дноксид кремния. Введение в состав свинца, цинка, магния, кальция и других веществ придает ему особые свойства. Важнейшая характеристика стекла — температурный какрфициеит лниейнога расширения. В зависимости от его значения стекло подразделяют на тугопланное или твердое (ц = 5,5Х Х 1О в К ') и легкоплавкое [и = = (5,5...
1!) 10 ' К '[. Наиболее тугоплавхнм является кварцевое стенло, содержащее 98,Вове ЯОв Оно обладает высокими прочностными свойствами и празрачнгктью ' для ультрафиолетовых лучей Стекло активно сорбирует газы и поэтому обладает значительной способностью к газовыделению. В поверхностном слое стекла может быть сорбироваио более 59 мономолекулярных слоев.
При этом преимущественно сорбируются пары воды и незначительное коли. ' честно диоксида углерода и азота. При нагреве стекла в вакууме большая часть адсарбированных газов выделяется н течение первых 2 ... 3 мин; поверхностная десарбция газов завершается при нагреве да Т вЂ” — 573 К. При Т л 773 К происходит интенсивное газовыделение из стекла главным образам паров воды, оксида и диоксида углерода и в незначительных количествах водорода. Лля формообразования стекла используют его термопластнческие свойства, определнемые характером зависимости вязкости стекла от темпарзтуры. Огненные физические свойства технического стекла по ОСТ 11 027.010 — -75 приведены в табл.
4.10. Па многим свойствам стекло существенно уступает керамике. Большая часть свойств керамики незначительно зависит от температуры в интервале !073 „, 1273 К Стабильность свойств керамических материалов обеспечивает .тлительную работоспособность выполненных из них изделий при Т = !673 ... 1873 К. Высокая прочность керамики позволяет получать жесткие мехаянчески прочньве вакуумные соединения керамических деталей с различными металлами н сплавами ( ,медью, никелем, молибденом, воль- фрамам, коваром и др.).
Керамику используют в производстве изоляторов, метзллакерзмнческнх узлов различного назначения, З эн ргетических герметичных вводах и др. Основные свойства вакуумно-платной керамики различных видов приведены в табл 4.!1. Газавыделение для нерамики значительно меньше, чем для стекол. Г1ри обезгаживании керамика преимущественно выделяют.
ся небольшие объемы НвО, О,, СО, СО, и Н„причем состав газа зависит ат предварительной пав рхностной обрабатни. На газавыделение керамики наибольшее влияние аказывшот процессы адсарбции и десорбцви поглощенных из атмосферы газов. Керьмические материалы, содержащие ЯО,, интенсивна поглащавот влагу, причем интенсивность поглощения тем больше, чем больше пористость и шеро. ховатость поверхности. С увеличением содержания ЯО, вакуумные свойства керамики ухудшаютсн — повышается ее склонность к сорбции газов. В производстве вакуумной аппаратуры все шире применяют стеклокристаллические материалы — еиталлы н цементы. Ситаллы цалучают на основе неорганических стекол полной нли частичной кристаллизацией.
Г!а структуре ситаллы занимают промежу- Лззхзнзазхнз нез»зззн и с»зази мдтериллы елкррмиык систем 89 Таблица 414 Т л б л и ц а 4.13, нз з» нв ю фа ез „,» Интервал рабанах температур. К Р. з н »» з з о з» н н х» з е. 81 281 ... 343, 253 ... 363 253 ... 343' 550 ЗоО 400 17 10 9. 7889 9024 ИРП-!015 238 248 ' При разрыв~. 4.14. Клен 4.13. Резины полиэтилена, пол итетрафторэтилена (ПТФЭ), органического стекла, полиуретанов. Из полиэтилена изготовляют шланги и трубы для вакуумных трубопроводов, из полнуретана — гер.
метнчные деформируемые камеры, на. пример, в безмасляных вакуумных насосах, ПТФЭ используют в качестве уплатнителей в разъемных и подвижных соединениях, а также в качестве изоляторов. В вакуумной технике наиболее ши. рока применяют фтаропласт-4 (1 1ТФЭ) обладающий исключительной химической стойкостью па отношению к химически активным реагентам. Практически он разрушается только пад действием расплавленных щелочных металлов и отличается сравнительно высокой термостабнльностью.
Прн температуре до 523 К его механические свойства почти ие меняются; при этой температуре его можно длительно эксплуатировать Г(ТФЭ негигроскопичен и практически не смачивается водой ПТФЭ вЂ” один нз лучших диэлектриков (особенно в полях высоких и сверхвысоких частот). Ега диэлектри. ческне свойства мало изменяются в широком диапазоне температур. ПТФЭ имеет очень низкий коэффициент трения по стали () =-.-.
0.04), который не зависит от температуры в диапазоне, рекомендуемом длн эксплуатации (до 523 К). Недостатки ПТФЭ вЂ” хладотекучесть под нагрузкой и выделение токсичного фтора при высокой температуре. Газонаполненные пластмассы (пенопласты) и!ирака используют в качестве теплонзолирующих прокладок в криогенных системах и установках.
Для большей части пенопластов нижний предел рабочей температуры 213 К, верхний 333 ... 573 К. Резины — наиболее распространенные вакуумные уплотнители. Вакуумная резина (ТУ 38-105376 †) имеет незначительную пористость и сравнительно малое газовыделеиие, Белая вакуумная резина 7889 наи. более эластична. Ее используют в ка. честве уплатнителей, работающих в диапазоне температур 283 ... 293 К. Эту резину выпускают в виде пластин, шнуров круглого или прямоугольного сечения и трубок.
Черная резина 9024 менее эластична, чем резина 7889, обладает примерно вдвое меньшим' газовыделеннем. Ее выпускают только в виде пластин. При более низких температурах до 213 К) используют, резины РП-1118 и ИРП-1289, Резины ИРП-1345, ИРП-1399 и 51-1433 наиболее термостойки, но неустойчивы по отношению к растворителям. Универсальна резина ИРП-2043 на основе оркаучука. Ниже указаны значения удельного потока д' проницаемости резин по азоту при Т =- 298 К и перепаде дав.
лений' Вр = — 10з Па: Резина .. 9024 7889 ИРП.2043 Па мз/(м'с) 1 10-ы 1 ° 10-' 5 Ю-" Физико-механические характеристики резин, применяемых для изго. товлення' пластин, приведены в табл. 4.13. Сортамент резиновых пластин установлен ТУ 38-105116 †, где предусмотрены толщины 3; 3,5; 4; 5; 6; 7; В; 9; 0; 10; 12; 15; 20; 25; ЗО; 40 мм и размеры пластин 250Х250 и 500Х Х 500 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
