發(fā)布日期：2023-11-02
在真空技術(shù)中，材料的要求各不相同。根據(jù)應(yīng)用、環(huán)境條件以及要實(shí)現(xiàn)的真空度，必須對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試以滿(mǎn)足相關(guān)的要求。
下面列出了必須考慮的幾個(gè)重要條件：
■高氣密性：
每種材料基本上都是氣體可滲透的。氣體滲透的整個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為滲透。滲透的快慢取決于材料、氣體類(lèi)型以及環(huán)境條件—特別是溫度。使用彈性體密封件的情況下，其滲透性必須予以考慮。示例：對(duì)于DN 500 ISO-K的FKM（氟橡膠）密封件，在濕度為60%的空氣中，滲透率大約為4·10 -7 Pa·m 3 /s。因此，帶有FKM密封件的真空系統(tǒng)工作壓力很少會(huì)超過(guò)1·10 -8 hPa。
■在整個(gè)操作溫度范圍內(nèi)要保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度：
除了要保證其結(jié)構(gòu)的完整性，還必須確保功能表面的變形不會(huì)對(duì)其功能特性造成影響。示例：真空室部件上的大氣壓力大約為10 N/cm 2。在面積為1 m 2的表面上，將產(chǎn)生100,000 N的壓力。
■低固有蒸氣壓、高熔沸點(diǎn)：
固有蒸氣壓太高會(huì)限制最終的真空壓力。除了油和潤(rùn)滑脂的真空兼容性，在合金中，必須考慮金屬固有的蒸氣壓或其在合金中的分壓。示例：對(duì)于黃銅制品，鋅在高真空中的分壓被限制在最高允許溫度大約為100°C。
■清潔表面、低雜質(zhì)氣體含量、易脫氣：
清潔表面是先決條件。但是，任何暴露于環(huán)境空氣中的表面都會(huì)覆蓋上一層吸附層。以化學(xué)或物理形式將分子吸附在材料表面或材料間隙內(nèi)的氣體分子，一旦解吸（當(dāng)在它們從表面分離時(shí)）也是氣體來(lái)源的一部分。要實(shí)現(xiàn)高的極限壓力，必須使用具有低解吸率的材料。示例：?jiǎn)螌游綒怏w約等于4·10 -2 Pa·m 3 /m 2的氣量。設(shè)想一根直徑為50 cm，長(zhǎng)度為100 cm的管子，兩端封閉（表面積大約為2 m 2，體積大約為200 l），單層釋放導(dǎo)致壓力上升大約0.4 Pa或4·10 -3hPa。這并沒(méi)有考慮管道的表面積總是大于其幾何面積這一實(shí)際情況。
■抗熱沖擊性能好、膨脹率適應(yīng)性好：
示例：不同熱膨脹將鋁密封件與不銹鋼法蘭組合的最高允許溫度限制在150°C左右。經(jīng)常在過(guò)高溫度之后，在冷卻過(guò)程中發(fā)生密封效果惡化的情況。
■耐腐蝕性、耐化學(xué)性：
示例：很多真空鍍膜過(guò)程需要化學(xué)性質(zhì)活潑的過(guò)程氣體。因此，有必要考慮所使用的液體是否會(huì)影響到部件或密封件。尤其是薄壁部件，如金屬波紋管，容易受到腐蝕。如有必要，應(yīng)該在測(cè)試中確定其使用壽命。對(duì)于特殊的應(yīng)用，可能可能還會(huì)對(duì)材料有更多要求。
一般的規(guī)則是：所需工作壓力越低，對(duì)材料的要求越高，可使用的材料選擇性越小。因此，特別在HV（超高真空）技術(shù)中，材料的選擇非常重要。
