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    選擇真空材料必須考慮的幾個重要因素

    發布時間:2022-03-22 13:58:25 人氣:247

      在真空技術中,材料的要求各不相同。根據應用、環境條件以及要實現的真空度,必須對材料進行測試以滿足相關的要求。在整個操作溫度范圍內要保證足夠的機械強度除了要保證其結構的完整性,還必須確保功能表面的變形,不會對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10N/cm2。在面積為1m2的表面上,將產生100,000N的壓力。

      高氣密性

      每種材料基本上都是氣體可滲透的。氣體滲透的整個過程被稱為滲透。滲透的快慢取決于材料、氣體類型以及環境條件—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:對于DN500ISO-K的FKM(氟橡膠)密封件,在濕度為60%的空氣中,滲透率大約為4·10-7Pa·m3/s.。因此,帶有FKM密封件的真空系統工作壓力很少會超過1·10-8hPa。

      低固有蒸氣壓、高熔沸點

      固有蒸氣壓太高會限制最終的真空壓力。除了油和潤滑脂的真空兼容性,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、低雜質氣體含量、易脫氣

      清潔表面是先決條件。但是,任何暴露于環境空氣中的表面都會覆蓋上一層吸附層。以化學或物理形式將分子吸附在材料表面或材料間隙內的氣體分子,一旦解吸(當在它們從表面分離時)也是氣體來源的一部分。要實現高的極限壓力,必須使用具有低解吸率的材料。示例:單層吸附氣體約等于4·10-2Pa·m3/m2.的氣量。設想一根直徑為50cm,長度為100cm的管子,兩端封閉(表面積大約為2m2,體積大約為200l),單層釋放導致壓力上升大約0.4Paor4·10-3hPa。這并沒有考慮管道的表面積總是大于其幾何面積這一實際情況。

      抗熱沖擊性能好、膨脹率適應性好

      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。經常在過高溫度之后,在冷卻過程中發生密封效果惡化的情況。


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