Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Из резиновых пластин изготовляют уплогнительные прокладки неподвижных соединений вакуумных систем. Широко используют прокладки иэ резиновых шнуров круглого и прямоугольного сечений (ТУ 38-105ГО — 76). Для круглых шнуров установлен еле дующий ряд диаметров, мм: 3; 3,5; 4; 45; 5; 6; 7; 8; 9: 1О; 12; 18; 20; 25; ЗО. Для шнуров прямоугольного сечения установлены следующие номинальные размеры (ширина Х высота): ЗХЗ; 5Х5; ВХ7; ВХВ; ВХ10; 12Х 12; 12Х 15 мм.
В качестве форвакуумных трубоправодон широко используют резиновые трубки, изготовляемые по ТУ 38-105881 — 75. Размеры трубок, мм, приведены в табл, 4.14. В вакуумной технике плен различ- ного типа широко применяют в ка- честве вспомогательных материалов, а также для получения непрогревае- мых вакуумно-плотных соединений. Для снлеивания резин холодным спас тэлэ, Особом, приклеиваная резины к ме- зллу, стеклу и другим конструкциои.
иым материалам широко используют клей 88-Н (ТУ 38-1051061 — 82). На. достаток клея ВВ.Н вЂ” нестой кость к бензину, минеральным маслаы. Кремний — органический клей КТ-ЗО (ТУ 6-02-760 — 78) применяют для склеивания вулканизированных резни на основе силиконового каучука и соеди- ' нения их с металлом, а также для склеивания керамических и стеклянных деталей с металлом Рабочая темс пература соединения от 213 до 573 К.
Клей ВК-2 (ТУ 6-05-1214 — 76) предназначен для склеивания различных сталей, сплавов титана, а также приклеивания н этим металлам неиеталлических теплостойких материалов, аботающих при Т = 673 К в течение 50 ч и при Т 1273 К вЂ” в течение 5 мии. Этот клей используют также для получения уплотиительного материала, работающего прв температуре до 623 К. При Т = 293 К предел прочности прн сдвиге не менее В МПа, при Т = 673 К вЂ” не менее 3,5 МПа. Для снлеивания сталей различных марок, сплавов титана, магния, алюминия и химически обработанного ПТФЭ рекомендуется клей К-300-61.
Клей МПФ.! (ТУ 6-05-1865 — 78) предназначен для склеивания металлов между собой н с неметаллнческнми материалами Рабочая температура соединения 213 ЗЗЗ К Для герметизации межшовнаго пространства клеесварных соединений из стали, алюминия и других сплавов, а также для склеивании металлов н неметаллов применяют клей ФЛ-4с. 4.15.
Легкоплавкие металлы и сплавы Легкоплавкие металлы и сплавы ис. пользуют в вакуумной технике в ка. честве припоев и уплотнителей для разъемных соединений. В соответствии с этим к нх вакуумным и механическим характеристикам предъявляют особые требовани». К легко.
плавким металлам, удовлетворяющим эти требованая, относятся галлнй, висмут. индий, кадмий, олово, свинец, таллнй н цинк. Из большого числа требований, предьявляемых к металлам.уплотннтелям, основным является требование недопустимости нарушения ЫЛГВРИЛЛЫ ВЛКУУМИЫХ СИСГЯИ Висувмимв ввоасиеви матеРиалов 91 Р,пи гв Т а б л н ц а 4.15 лв пгл кп ж' Ю Пояаватоль га' В.е кв Ю е га' 429,4 594 504,9 2370 940 2073 7„36 8,6 7,3 7,03 8,0 ' 7,0 544 1779 576 692,5 1830 1179 601 2013 302,8 2373 11.84 7,1 5,97 9,8 11;3 11.35 10,3 10,1 6,7 0 2 1О с 1О хз 133 2 1О 'а 5.10-1 6.10в 10-ы 239 321 232 2 1О з 10-тс 10 в 3!О О 303 419 510 с 5 10 х 10-хв 126 327 336 6,9 — 3,32 0,0015 2,5 4,74 2,6 0,0015 0,0023 0,0017 3,6 О, 0011 0,0017 39,5 28,3 34 12,1 18,3 0,760 0,057 0,340 0,560 0,540 0,029 0,011 0,380 0,018 0,450 0,012 0,735 ее,вг,Фнг Ю 0,86 0,49 0,62 0,56 0,39 га ' гп состава .остаточной газовой среды н загрязнения вакуумных объемов.
Из анализа физических свойств металлов )табл, 4,15) следует, что алн сверхвысоковакуумных систем по совокупности свойств в качестве металла.уплотнителя с обеспеченнем герметнзацни в жидкой фазе можно попользовать галлнй, ннднй и олово. Ддя нсключення влияния вредных примесей желательно использовать металлы высокой чистоты такие как олово ОВЧ 000, в котором содержание сурьмы н цинка не превышает Зх В гв е 'яя Температура, К: плавления кнпенвн р, гlшз, для металла: в твердом состояннн в жидком состояннн Давление пара, Па: прн теыпературе плавления при температуре 750 К Удельная тепло- емкость прн Т = =293 К,дж/!Иг К) Изменение объема, % Дннамн ческая вязкость прн температуре плавленая, Па.с ц 1О', К х, при Т = 293 ... 373 К Поверхностное натяжение, Н/и: ра сплава кристалла на границе с расплавом кристалла ° Зисяснно яонавстсли дл» Х!0 а % согласно техническим усло-' виям (ГОСТ 860 — 75).
Металл-уплатнитель также должен быть свободен от загрязнений. В связн с этим прн пайке нли облуживанин деталей, работающих в вакууме, применение флюсов не рекомендуется. Йидий и галлий не образуют с металлами непрерывнык тве дых растворов. Е ольпюй растворимостью в яиднн' в твердом состояния отличаются все металлы, окружающие его в периодической системе: галляй, таллнй, олово, свннец, висмут, кадмнй, ртуть, в меньшей сгененн цннк.
Инднй легко растворяется в твердом состояинн в металлах группы меди, а также в нн. келе, марганце, палладин, титане, олове, свинце н таллин. Следует ехтмегить, что чистый галлнй прн высокнх температурах обладаег высокой хнмнческой активностью по отношению к большей части металлов, что делает его иепрнгодным для использования в качестве металлауплстнителя.
Наряду с чистыми металлами в качестве легкоплавких металлов-уплот. ннтелей широко применяют многокомпонентные соединения. Это, как пра. вяло, мягкне припоя с температурой плавления ниже 673 К, компонентамн которых являются такне металлы, как галлнй, индий, медь, олово, серебро. Сплавы, используемые в качестве уплотннтельного материала, должны быть эвтеятнческимн во избежание разделительной днффузнн прн кри. сталлнзации, существенно изменяю.
шей линейную усадку, усадочные напряженна, прочностные характеристики. В качестве металла-уплотнителя можно использовать эвтектическне сплавы индий †оло, свинец †оло, серебро †свнн, галлий †инд. Из них наиболее широко применяют при.
пои системы олово †инд, обладающие достаточными прочностью н корРозионной стойкостью. Этот сплав с 48,7% олова образует эвтектнку с температурой плавления 390 К; его можно успешно применять для получения уплотнений, основанных на адгезионном взаимодействии с тнердой уплотняемой поверхностью. 4.16 Вакуумные свойства материалов Вак конст Уумная техника предъявляет Рукнионным материалам ряд сп . к цяальны , спедолжны х требований которым он и дицноннь Удовлетворять наряду с тра. хнмичес ш«прочногтнымн и физи~~. скнмн характеристнками, В э™м материалы должны ошегствиее с твечать ИМЕГЬ ь следующим требованиям: т давтенне паров пон рабочей Р Уре значительно меньше ра.
емпе ат чего давлення; 3 а пвв ваап впав гара гпав пава гк Рмс. 4.1. зависимость давлении пара от тсмисратуры характернаозаться мнннмальным га зовыделеяием прн рабочих давления н температуре, нметь мнннмальиую проницаемость в рабочих условиях, обеспечивать вакуумную плотность прн малой толщине; быть коррознонно-стойкими, иметь повышенные.
пределы вынослнвости н ползучести. Матернал, давленне насыщенного па. ра которого при рабочей температуре сравннтельно велико, в вакууме испаряется. При этом существенно сокращается срок службы тел нагрева. Частицы испаряемого материала, взанмодействуя с обрабатываемым в вакууме'изделием нарушают технологи ческий процесс, приводят н снижению качества обработки, а осаждаясь, например, на поверхностях изоляторов, делают их электропроводнымн. На рясе 4.1 и 4 2 прнведены температурные зависимости давления пара а пав пва Впп гвпа гпвашнгв ива гк Рнс. 4.а. зависимость ссорости исивренми от есмосратуры мАтеРиАлы Влкппмиых систеМ Вккуумкыс ткдскюк матеры 444 93 хеп.70, ~ь Таблица 416 Удепькыя поток гквокыдемеккя, Пк.
м«11»Ь с) Предварвтельвая ебркбогкв материала Дпкгепьнасгь пред. вкрктепьпея огквчкк, ч Мвтераал 4,12.10 4 2,4-!О 4 1,08 10 4 7,35 10 ь 5,36.!О ь 4,12 10 ь 4.10 'ь 1,2.10 ь 1 2 4 6 8 РО Низкоуглероди- стая сталь Любая 70 7!7 7!7 б 77«Т)а-44'/е 1,11- !О ь 8,35.10 ' 1 5 Медь 6 12„!О-ь 1,03 !О ь 1' 5 1:06 10 'ь 9,3 10 ь Любая 1 5 Латунь 1,95.!О ь 1,53 10 ' 2,22 !О ' 89104 3 34 10-4 ! 2, !0-4 Люралюми в и й .
4,73 1О ь 3,9 10' 2,8.10-4 ' 1,4 10 4 .1 5 5,57 10 4 1,9!О 4 Ркс. 4.3. абсас~ пньк дккгрьмыь крпкык ус«к«ости пп «рпгсркю прмсгпчкссги (И вЂ” число пккппк; к — кмп«кгука хсц а Форм«яки; а — поток прьпкцксыссгп); спкьткыс, югрк«ьвыс в югрк«пуккгпр- НЫС ЛИНИИ вЂ” ЛМК Сг«МП СССГЬСГСГК«ППЕ )зх1зн|ет, тьх)з в зьнхтю иг скорости испарения для некоторых материалов. Материалы элементов установок, работающих на границе раздела вакуумной и окружаюгцей сред (вакуумные камеры, накуумиые трубопроводы, корпуса вакуумной запорной арматуры, разделительные оболочки механических вакуумных вводов), должны обладать высокой вакуумной плотностью, низким газасодйржанием, легким обезгажнванием, хорошимя свзриааемостью с образованием нзкуумно-плот.
ного соединения и обрабптывземостью, Гззовыделенне материзлов при рабочих давлении и температуре зависит от количества газоь, растворенных а нх объеме и адсорбированннх. Уровень газовыделения существенно зависит от способа предвррнтельной обработки. Проницаемость свойственна многим материалам, однако сильно зависит от рода газа. Так, серебро проницаемо для кислорода, железо, ннкелгь платина, палладий — для водорода, стекло — для гелия и водорода, резииа— для гелия, водорода и азота. Лля функциональных узлов, содержащих тонкостенные элементы и особенно гибкие деформируемые оболочки !снльфоньц мембраны, трубчатые элементы), очень важно обеспечить герметичность в течение требуемого срока службы, в том числе в условиях периодического нагружеиня. При этом следует учитывать, что критервем работоспособности является не сопротивление усталости, а допускаемый газовый поток, проникающий через оболочку.
Этот поток, в свою очередь, зависит от прочностных параметров материала. В качестве иллюстрации этого утвгрждення на рнс. 4.3 приведена эксперн. ментальная диаграмма, отражающая зависимость потока прони«)аемостя !) для, сталей 12Х18Н101', 20Х13 и 36НХТЮ от деформации и числа циклов в диапазоне температур 373 ... 673 К при допускаемом суммарном потоке про. ннцаемости 1 ° 10 4 ... 2.10 ь Пз мс,'с. Литые материалы ие удовлетворя~от требованиям герметичности, так нзк для них характерна пористая струк. тура.
Листовой н сортовой проки имеет различную вакуумную „ плоность в разяых направлениях. Наи болыпей вакуумной плотностью обладают материалы, подвергнутые пе. реплаву в вакууме. Требования коррозионной стойкости материалов обусловлены недопусти мастью образования оксидов на поверхности, которые легко разлзгзютсв н имеют более высокое давление паря, чем основной металл. Таким образом. коррозия увеличивает газавыделеинс материалон, уменьшает прочность топ костенных деталей, вызывает зри са. прикосновении с окисляющими гь. замп межкристаллитную коррозию появление натеканий.
Требования коррозионной стойкости наиболее кри. тичны для сверхвысоковакуумных систем, регулярно прогреваемых до температур 673 ... 773 К. В ряде случзев (например, в магнут. ных электроразрядных насосах, ма. гнитных вводах движения, манометрнческих преобразователях) необходимо применять немагнитные материалы. В табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
