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金屬材料都是通過熔煉和鑄造得到的，在此過程中，空氣中的氫、氧、氮和碳的氧化物不同程度地溶于材料之中。存放材料時(shí)，其表面還會(huì)吸附大量氣體，主要是水蒸氣、氧、氮、碳的氧化物等。材料加工過程中的再污染及其本身的非致密性引起的滲透，這些因素就構(gòu)成了真空中的主要?dú)庠础?br>
用真空泵抽真空室時(shí)，s*先抽走的是容積中的大氣(這部分氣體很快被抽走)。然后是材料表面解吸的氣體、材料內(nèi)部向表面擴(kuò)散出來的氣體、以及通過器壁滲透到真空中的氣體。解吸及擴(kuò)散到表面再解吸氣體的衰減速率非常緩慢，需要時(shí)間很長。一臺(tái)金屬密封的不烘烤的真空系統(tǒng)，計(jì)算表明，要達(dá)到超高真空(低于10 ^-7Pa)所需大約10^8h，可見不采用烘烤技術(shù)想得到超高真空是很困難的。 超高真空所需要的材料，除滿足真空材料一般要求外，還應(yīng)滿足下列要求： ?、僭诤婵緶囟认拢牧喜粦?yīng)該喪失其機(jī)械性能;殼體材料能承受外部大氣壓力。一般低熔 點(diǎn)金屬和軟玻璃滿足不了這種要求。 ?、诓牧显诤婵緶囟认抡羝麎阂汀?br> ?、鄄牧系臐B透氣體量不能超過允許值。 ?、懿牧霞訜釙r(shí)不易變形。 ?、莶牧媳砻嫒菀讙伖?。 從這些要求出發(fā)，適于超高真空中用的通用材料有： 不銹鋼——超高真空系統(tǒng)中主要用材，常用于做殼體、管道、法蘭以及各種真空元件。我國超高真空系統(tǒng)常用材料是1Cr18Ni9Ti，美國多用304不銹鋼，其次還有304L、316、316L、 321、347等;英國多用347;其它歐洲各國常用316不銹鋼。不銹鋼材質(zhì)很好，但采用焊接工藝不當(dāng)，亦會(huì)造成晶間腐蝕、熱裂縫、氣孔、奧氏體焊縫脆化等缺陷，影響殼體的氣密性。資料[59]中詳細(xì)分析了這些缺陷產(chǎn)生的原因及消除方法。 玻璃——用于封接電極引入線、制作規(guī)管管殼及觀察窗等。 氧化鋁陶瓷——制作電極引入線的絕緣子。 可伐——制作與玻璃或陶瓷的封接件。 金、銀、銅、鋁——密封圈材料。 氟橡膠——常開啟的門與窗的水冷密封圈。 |
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