Вакуумные материалы, материалы, применяемые в вакуумных аппаратах и приборах. Основные требования, предъявляемые к В. м., — низкое давление пара при рабочих температурах и возможность лёгкого обезгаживания. В. м. для оболочек вакуумных приборов, кроме того, должны быть мало газопроницаемы. Давление пара, газоотделение и газопроницаемость В. м. — основные свойства, определяющие верхний предел достижимого вакуума и возможность его сохранения в течение продолжительного времени. Другие требования к В. м. определяются областью их применения (см. Вакуумная техника). Например, материалы для вакуумных ламп должны обладать достаточной прочностью при высоких температурах и быть хорошими изоляторами или, наоборот, проводниками.
В. м. можно подразделить на следующие основные группы: конструкционные материалы, геттеры (газопоглотители), вакуумные масла и материалы, применяемые как рабочие жидкости насосов и вакуумметров (например, ртуть), замазки, смазки, лаки и цементы. Некоторые свойства важнейших конструкционных В. м. приведены в табл. 1—3.
Табл. 1. — Неорганические конструкционные материалы
| Материалы | Температура при давлении паров 1,3мн/м» (10-5 мм рт. ст.), °С | Температурный коэфф. линейного расширения в интервале от 0 до 100°С (a•107),°С-1 | Температура плавления, °С |
| Металлы Алюминий |
841 |
238 |
658 |
| Вольфрам | 2564 | 44 | 3410 |
| Железо | 1083 | 119 | 1535 |
| Медь | 934 | 165 | 1083 |
| Молибден | 1955 | 55 | 2625 |
| Никель | 856 | 133 | 1452 |
| Палладий | 1157 | 116 | 1554 |
| Платина | 1585 | 90 | 1773,5 |
| Серебро | 751 | 189 | 960,5 |
| Тантал | 2402 | 65 | 2996 |
| Титан (иодидный) | 1336 | 81(20—200°C) | 1725 |
| Цирконий (иодидный) | 1836 | 54(20—200°C) | 1845 |
| Сплавы Латунь Л-68 |
— |
184 |
938 |
| Монель | — | 137 | 1250 |
| Нихром | — | 125 | 1400 |
| Фернико (ковар) | — | 45—55 (20—300°C) | 1450 |
| Сталь нержавеющая 1Х18Н9 (ЭЯ-1) |
— |
160 |
1400 |
| 1Х18Н9Т (ЭЯ-1Т) | — | 160 | 1450 |
| Различные материалы Электрографит |
2129 |
8—18 (продоль |
3800—3900 |
| Слюда (мусковит) | — | ный) 30 | 1300 |
| Кварц плавленый | — | 5 | 1700 |
| Стекло | — | 30—120 | — |
| Керамика Глинозёмистая Магнезиальная |
— — |
46—70 (20—100°C) 70—80 (20—100°C) |
2000 1600 |
Табл. 2.—Органические конструкционные материалы
| Материал | Скорость газоотделения при t 20°С | Коэффициент газопроницаемости при t 20°С |
| ||||
| м3•м сек•м2 •н/м | cм3 • см сек•см2 кгс/см2 | ||||||
| н•м/(м2•сек) | л•мм рт. ст. •10-3сек см2 | ||||||
| гелий | азот | гелий | азот |
| |||
| Резина на основе натурального каучука НК | (5—8)•10-6 | (4—6)•10-6 | 1,3•10-16 | 2,3•10-17 | 1,3•10-7 | 2,3•10-8 | |
| Резина на основе синтетического нитрильного каучука СКН-26 | (3—4)•10-5 | (2—3)•10-5 | 5,2•10-17 | 2,5•10-18 | 5,2•10-8 | 2,5•10-9 | |
| Резина на основе синтетического нитрильного каучука СКН—40 | (3—4)•10-5 | (2—3)•10-5 | 3,6•10-12 | 3,9•10-18 | 3,6•10-8 | 3,9•10-9 | |
| Резина на основе поливинилсилоксанового каучука СКТВ-1 | (1—3)•10-5 | (1—2)•10-5 (250°С) | — | 2,0•10-15 (25°С) | — | 2.0•10-6 (25°C) | |
| Фторопласт-4
| (4—7)•10-7 | (3—5)•10-7 (150—250°С) | 2,3•10-16 | 8,4•10-18 | 2,3•10-7 | 8,4•10-9 | |
| Полиэтилен | (7—13)•10-7 | (5—10)•10-7 | 2,5•10-17 | 2,5•10-18 | 2,5•10-8 | 2,5•10-9 | |
| Полиэтилентерефталат | (3—7)•10-8 | (2—5)•10-8 | 7,2•10-18 | 2,7•10-20 | 7,2•10-9 | 2,7•10-11 | |
| Эпоксидная смола ЭД-5, отверждённая по-лиэтиленполиамином | (3—7)•10-4 | (2—5)•10-4 (60°С) | 1,0•10-17 | — | 1,0•10-8 | — | |
Табл. 3.—Вакуумны е смазки, замазки, лаки и цементы
| Материал | Давление паров при t 20°С | tпл,°С | Макс. рабочая темп-ра, °С | Назначение | |
|
| н/м2 | мм рт. ст. | |||
| Смазки Высоковакуумная |
10-4 |
10-6 |
| —40 до +200° | Уплотнение кранов и пришлифованных соединений |
| Лубрисил | 10-3 | 10-5 | 40 |
| То же |
| Рамзая | 10-2 | 10-4 |
| 30 | » |
| Апиезон | 10-1 | 10-3 при 200°С | 43 | 30 | » |
| » | 10-8 | 10-10 | 47 | — | Пришлифовка соединений с тугой посадкой |
| Замазки Пицеин |
10-5 |
10-7 |
|
40 |
Уплотнение стеклянных и металлич. шлифов |
| Денисона | 10-3 | 10-5 |
| 60 |
|
| Смесь пчелиного воска с каучуком | 10-1—10-2 | 10-3—10-4 | 60 | — |
|
| Апиезон | 10-1 | 10-3 | 45; 85 | — | Уплотнение постоянных соединений |
| Менделеева | — | — | — | 50 |
|
| Цемент Хотинского | 10-1
| 10-3
|
| 40 | Для цоколёвки ламп |
| Глипталевый лак | 3—10-2 | 2.10-4 |
| 200 | Заделка царапин, покрытие поверхностей |
Металлы идут на изготовление корпусов, насосов, вентилей, оболочек, электродов, газопоглотителей. Стекло — основной материал для колб, трубок, ламп и т.п. Из синтетических материалов (полиэтилен, политерафторэтилен, полиамид и др.) и резины изготовляют трубки, прокладки и т.п. Вакуумные смазки и замазки служат для уплотнения разъёмных и постоянных соединений. Лаки применяют для заделки царапин, покрытия поверхностей, цементы — для цоколёвки ламп.
Лит.: Балицкий А. В., Технология изготовления вакуумной аппаратуры, 2 изд., М. — Л., 1966; Лебединский М. А., Электровакуумные материалы, 2 изд., М. — Л., 1966.
Е. Н. Мартинсон, Е. Г. Плещенко.