《高真空技术》PPT课件

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1、真空物理与技术第7章高真空技术高真空技术真空材料选择真空清洗技术真空密封技术真空系统检漏真空系统计算真空系统真空系统真空泵组、真空规、阀门、管道等按一定要求组合而成，具有一定抽气功能的装置基本要求极限真空度和工作真空度一定的抽速合适的残余气体组分结构牢靠、操作简单、维护方便真空材料结构材料主体材料，承受大气压主要是金属和玻璃辅助结构材料弹性、绝缘材料，具有特殊性能陶瓷、玻璃、橡胶、塑料真空密封材料零部件连接处、漏气点辅助密封真空油脂、真空封蜡材料的真空性能材料的扩散与渗透性气体的渗透过程气体分子碰撞

2、外壁并吸附吸附时有的气体分子能离解成原子态金属表面非材料金属没有，气体不解离惰性气体不能溶解在晶格中，不能渗透气体分子（原子）在壁面达到与环境气压相对应的平衡溶解度与压强差、温度相关在浓度梯度作用下向内壁扩散（关键环节）在内壁解吸和释出渗透速率渗透率与气体和材料种类相关金属：SSCuAl(很小，忽略）FeNi（渗氢)非金属：渗透过程和气体分子直径和材料空隙相关避免使用多孔、粗结构、松软层状材料材料的真空性能材料的放气溶解、吸附的气体在真空环境中解溶解吸常温放气有机材料：水汽，放弃速率高，随时间衰减慢

3、不宜做真空系统内部材料金属玻璃陶瓷：水汽COCO2放气速率低，随时间衰减快高温放气高温放气主要由体内扩撒过程决定金属：COH2CO2H2O气体呈原子态，表面反应玻璃、金属的表面层经过化学清洗、去脂、抛光、烘烤降低放气性能材料的真空性能机械强度材料圆柱端板半球D/hLc/DD1/h1h1/δR/h220℃Cu500℃Cu20℃Ni500℃Ni20℃Al500℃Al20℃SS500℃SS玻璃氯丁橡胶PVC有机玻璃云母845810090706210589702.5123.7108.51110.598.71

4、1.610.591.73.82.15273378916101430581585731170.291560078047083047030材料的真空性能蒸发、升华、蒸汽压不能采用蒸汽压很高的材料SnPb等蒸汽压随温度升高而改变有机材料：不能烘烤，蒸汽压高不能在超高真空下使用化学稳定性和热稳定性承受温度变化,强度变化电磁性能电子束、粒子束存在的条件下光学性能真空选材原则结构材料足够的机械强度和刚度（大气压，烘烤不变形）气密性好，低的渗透率和放气率工作温度和烘烤温度下低饱和蒸汽压化学稳定性好，不易氧化和腐蚀

5、，不发生化学反应热稳定好高低温下保持真空性能和机械性能密封材料足够低的饱和蒸汽压化学及热稳定性好，不软化，不反应，不挥发一定的机械及物理性能易清洗清除Ifyouarenotsure,don’tuseit.结构材料金属普通系统低碳钢、SS、Cu、Al、铝合金超高真空系统SS、高Ni合金、OFHCAlCu受Hg蒸汽侵袭(Al+5%Si)材料处理方法抽气时间(h)抽气后放气率(Torr.L/cm2.s)低碳钢未抛光抛光882*10-82*10-9SS机制铸件酒精蒸汽脱脂酒精蒸汽脱脂化学清洗300C烘烤40

6、0C烘烤1000C烘烤552412241632*10-99*10-102*10-10<10-1210-123*10-1410-17(外推）Al抛光酒精脱脂400C烘烤524167*10-101.5*10-102*10-14结构材料玻璃内部结构无规则的非晶态材料（玻璃态）气密性、饱和蒸汽压（忽略）分类铅玻璃：SiO2、Al2O3、氧化铅，易加工，电阻率大，照明灯具钠钙玻璃：SiO2,Al2O3,Na2O,CaO易加工，真空管外壳硼硅玻璃：SiO2(95%)，氧化硼热膨胀系数低，真空系统石英玻璃：SiO

7、2(>98%)，热膨胀系数非常低，>900C，加工困难机械性能差、容易炸裂、温度（剧烈变化、高温）破裂只是由于张应力的缘故突然冷却比突然加热危险的多最危险：两表面稳定温度差（热梯度）辅助结构材料弹性材料可拆连接处垫圈可活动部分的密封圈弹性管子可弯曲弹性连接要求：良好的弹性、耐受一定的温度、低饱和蒸汽压、低放气率和渗透率真空橡胶和人造橡胶弹性材料分类类别名称化学成分特性电阻耐火不透热阻冷阻不耐油天然橡胶丁基碘橡胶聚丁二烯异戊间二烯异戊间二烯/异丁烯丁二烯GGGPPPFEFFGFGFG耐油和耐石油聚硫橡

8、胶氯丁橡胶有机多硫聚合物氯丁二烯FFPPEEGGFF耐热硅酮，硅橡胶氟代烃氟化橡胶聚硅氧烷乙烯叉氟化物六氟丙脂烯EEFGFEEEFE:优G:良F:中P:差辅助结构材料塑料塑料类别化学成分商品名特点丙烯聚甲基丙烯酸甲酯人造荧光树脂有机玻璃聚异丁烯酸树脂透明，但蒸汽压高氟代烃聚四氟乙烯聚三氟氯乙烯PTFE特氟伦氟路昂惰性，耐热耐冷，蒸汽压低聚乙烯聚乙烯碱烯抗化学作用聚苯乙烯聚苯乙烯耐辐射、耐冷聚氯乙烯聚氯乙烯乙烯基树脂辅助结构材料绝缘材料陶瓷硬，脆，强度高，耐高温(100