Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Материалы технологической оснастки вакуумных установок.
Эти материалы должны обладать вакуумной герметичностью при малой толщине стенки, наименьшим газовыделением и легкостью удаления газов, хорошей механической обрабатываемостью, коррозионной стойкостью.
4—2421
49
Газы обладают способностью не только удерживаться на поверхности различных материалов, но и проникать внутрь их через поры структур. Чем меньше шероховатость поверхности, тедо легче и быстрее выделяются газы с поверхности. Коррозия металлов увеличивает газовыделение в вакууме. Для элементов вакуумных систем и технологической оснастки рекомендуется применять металлы с уплотненной структурой, т. е. поковки, прокат, штамповки, а также коррозионно-стойкие легированные металлы, стали с покрытиями из хрома и никеля. Стали СтЗ, 10, 20, 45, 65Г применяют при давлениях не ниже 1,33 -10-4 Па, а стали 40Х, 1X13 и другие нержавеющие хромистые стали — при давлениях ниже
1.33-1 о-4 Па.
Ков ар — железоникелевый сплав, в котором никель частично замещен кобальтом, широко применяют для соединения пайкой или сваркой металла со стеклом. Поверхность коваровой детали, соединяемой пайкой с другой деталью, предварительно покрывают медью.
Никель используют для изготовления держателей деталей внутренней арматуры, токовводов, прокладок для уплотнения фланцев, работающих при более 500° С и давлениях'ниже 1,33-10~4 Па, а также в качестве материала для покрытий деталей.
Вольфрам предназначен в виде фольги или проволоки для изготовления различных испарителей и нагревателей. Перекаленный в низком вакууме вольфрам хрупок и легко разрушается.
Молибден применяют для изготовления держателей вольфрамовых спиралей и нитей накаливания, нагревателей и токовводов; в виде испарителей используют реже из-за более низкой температуры плавления, чем у вольфрама, и взаимодействия с некоторыми испаряемыми веществами.
Тантал служит для изготовления нагревателей, экранов; обладает поглощающим действием: при 600°С активно поглощает кислород, азот, водород, однако при 800° С выделяет их.
Титан применяют в тех же целях, что и тантал; при 400°С поглощает водород, при 800° С кислород, азот, углекислый газ, водяной пар. В некоторых случаях титан используют в виде тонких пленок как покрытие оптических деталей.
Медь марок МО, Ml предназначена для изготовления деталей корпусов, трубопроводов, вакуумных емкостей, штуцеров, прокладок,- работающих от —250°С до +600° С и давлениях не ниже
1.33-10-8 Па.
Латунь Л62 применяют для деталей, не подвергающихся в процессе работы нагреву более 250° С и давлениях не ниже
1.33-10"5 Па.
Бронзу БР, Б2 используют для мембран, сильфонов и деталей подвижных соединений, работающих до +700° С и давлениях не ниже 1,33-10~3 Па.
Алюминий предназначен для изготовления паропроводов диффузионных высоковакуумных насосов, электровводов, отражателей, прокладок, работающих до 400—500° С. Детали технологи-
50
ческой оснастки вакуумных камер выполняют из алюминия марок АД1, АД, Д1, Д16, АМЦ.
Резину 7889 белую немаслостойкую выпускают в виде трубок, пластин, шнуров. Резина обладает значительным га-зовыделением, поэтому ее ставят в вйде трубок в низковакуумные системы установок, используют для герметизации соединений. При воздействии масла или его паров резина набухает, сильно выделяет газы и разрушается, условия работы от —30° до +90°С, при давлении не ниже 1,33-10-4 Па.
Резина 9024 черная маслостойкая отличается от белой меньшей прочностью на разрыв и значительно большей стойкостью к набуханию от масла; применяют в виде литых колец, манжет или шнуров круглого или квадратного сечения. Существуют марки резины НРП-2044, 1015, 14Р-23, пригодные для работы при более 100° С.
Фторопласт Ф-4 применяют для прокладок, изоляторов, работающих при давлениях не ниже 1,33-10-5 Па; химически стоек, имеет высокие электроизоляционные свойства, обладает гибкостью и не теряет свойств в диапазоне от —180 до +250—300°С.
Вакуумные уплотнители служат для обеспечения герметичности; по механическим свойствам разделяют на вязкие и твердые. Вязкие уплотнители применяют для подвижных шлифованных разъемных соединений, твердые — для неразъемных неподвижных соединений, а также для временного предотвращения течи в вакуумных соединениях.
Вязкие уплотнители типа «вакуумная смазка» состоят из каучука, вазелинового масла, парафина и работают до 80° С и давлении 1,33-10-6 Па. Апиезонно-каучуковая смазка состоит из каучука, тяжелых углеводородов и работает до 200° С и давлений
1,33-10_3—1,33-10-5 Па. Растворителями этих уплотнителей являются бензин и бензол.
Твердые уплотнители, такие, как битум, пчелиный воск, канифоль, скипидар, применяют для неподвижных соединений низковакуумных систем установок. Смесь шеллака, каучука и битума используют для временной заделки небольших течей.
Замазка на основе эпоксидных смол работает при температурах до +100° С и давлении до 1,33-10-5 Па, служит для соединения деталей из стекла, керамики, металлов.
Технологическую оснастку вакуумных камер перед использованием в работе тщательно обезжиривают в ацетоне, бензине, этиловом и метиловом спиртах, трихлорэтилене. Последний применяют сравнительно редко из-за паров, вредных для здоровья.
