發布日(ri)期：2023-11-02
在真(zhen)空(kong)技術中，材(cai)料的(de)要求各不相同。根據應用、環境條件以及要實現的(de)真(zhen)空(kong)度，必須對材(cai)料進行測(ce)試以滿足相關的(de)要求。
下面列出了必須考慮的(de)幾個重要條件：
■高氣密性：
每(mei)種材料基本上(shang)都是氣(qi)體可滲(shen)(shen)透(tou)的(de)。氣(qi)體滲(shen)(shen)透(tou)的(de)整(zheng)個過程被稱(cheng)為滲(shen)(shen)透(tou)。滲(shen)(shen)透(tou)的(de)快慢取(qu)決(jue)于(yu)材料、氣(qi)體類型以及環(huan)境條件(jian)(jian)—特別是溫度(du)。使用彈性體密(mi)封(feng)件(jian)(jian)的(de)情況下，其滲(shen)(shen)透(tou)性必須予以考慮。示例(li)：對(dui)于(yu)DN 500 ISO-K的(de)FKM（氟橡(xiang)膠）密(mi)封(feng)件(jian)(jian)，在濕度(du)為60%的(de)空(kong)氣(qi)中(zhong)，滲(shen)(shen)透(tou)率大約為4·10 -7 Pa·m 3 /s。因此，帶有(you)FKM密(mi)封(feng)件(jian)(jian)的(de)真空(kong)系(xi)統工作壓力很少會超過1·10 -8 hPa。
■在整個操作溫度范(fan)圍內(nei)要保證足夠的機械強度：
除了要(yao)保證其結構(gou)的完整性，還必須確(que)保功能表面(mian)的變(bian)形不會對其功能特性造(zao)成(cheng)影響。示例：真空室部件上的大氣壓力(li)大約為(wei)10 N/cm 2。在面(mian)積為(wei)1 m 2的表面(mian)上，將產生(sheng)100,000 N的壓力(li)。
■低固有蒸氣壓(ya)、高熔沸點：
固有蒸(zheng)氣壓(ya)(ya)太高會限制最終的真空(kong)壓(ya)(ya)力。除了(le)油和潤滑(hua)脂的真空(kong)兼容性(xing)，在合金(jin)中(zhong)，必(bi)須(xu)考慮金(jin)屬(shu)固有的蒸(zheng)氣壓(ya)(ya)或其在合金(jin)中(zhong)的分壓(ya)(ya)。示例(li)：對于黃銅制品(pin)，鋅在高真空(kong)中(zhong)的分壓(ya)(ya)被限制在最高允許溫度大約(yue)為100°C。
■清(qing)潔表(biao)面、低雜(za)質氣體含量(liang)、易脫氣：
清潔表(biao)(biao)(biao)面(mian)是(shi)(shi)先(xian)決條件。但是(shi)(shi)，任何(he)(he)暴露于環(huan)境空氣中(zhong)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)都會覆蓋上(shang)一層吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)層。以化學或(huo)物(wu)理形(xing)式將分(fen)子(zi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)在(zai)材(cai)料表(biao)(biao)(biao)面(mian)或(huo)材(cai)料間隙內的(de)(de)氣體分(fen)子(zi)，一旦解(jie)吸(xi)(xi)(xi)（當在(zai)它(ta)們從表(biao)(biao)(biao)面(mian)分(fen)離時）也是(shi)(shi)氣體來源的(de)(de)一部分(fen)。要實現高(gao)的(de)(de)極限壓(ya)力，必須使用具有(you)低解(jie)吸(xi)(xi)(xi)率的(de)(de)材(cai)料。示例：單層吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)氣體約(yue)(yue)等于4·10 -2 Pa·m 3 /m 2的(de)(de)氣量。設想(xiang)一根直徑為50 cm，長度(du)為100 cm的(de)(de)管(guan)(guan)子(zi)，兩(liang)端封閉（表(biao)(biao)(biao)面(mian)積大約(yue)(yue)為2 m 2，體積大約(yue)(yue)為200 l），單層釋(shi)放導致壓(ya)力上(shang)升大約(yue)(yue)0.4 Pa或(huo)4·10 -3hPa。這并沒有(you)考(kao)慮管(guan)(guan)道的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)積總是(shi)(shi)大于其幾何(he)(he)面(mian)積這一實際情(qing)況。
■抗熱沖擊性(xing)能好、膨(peng)脹(zhang)率適應性(xing)好：
示例：不(bu)(bu)同熱膨脹將鋁密封(feng)件與不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)法蘭組合的最高允許溫度(du)限(xian)制在(zai)150°C左右。經(jing)常在(zai)過高溫度(du)之后，在(zai)冷卻過程中發(fa)生密封(feng)效果(guo)惡化的情況。
■耐(nai)腐蝕性、耐(nai)化學性：
示例：很多(duo)真(zhen)空鍍膜過程需要化學性質活(huo)潑的過程氣體。因此，有(you)必(bi)要考慮所使用(yong)的液體是(shi)否會(hui)影響(xiang)到部(bu)件(jian)或密封件(jian)。尤(you)其是(shi)薄壁部(bu)件(jian)，如(ru)金屬波(bo)紋管，容易受到腐(fu)蝕。如(ru)有(you)必(bi)要，應該(gai)在測試中確定其使用(yong)壽命。對于(yu)特殊的應用(yong)，可能可能還會(hui)對材料有(you)更多(duo)要求。
一(yi)般的(de)規則是：所(suo)需(xu)工作壓力越(yue)(yue)低，對材料(liao)的(de)要求越(yue)(yue)高，可(ke)使用的(de)材料(liao)選擇性越(yue)(yue)小。因(yin)此，特別(bie)在(zai)HV（超高真空）技術中，材料(liao)的(de)選擇非常重要。
