§ 11.1.2. Газопроницаемость материала в рабочих условиях

Газопроницаемость материала в рабочих условиях свойственна многим материалам, но в некоторых случаях она особенно велика. Так, серебро пропускает кислород; железо, никель, платина, палладий— водород; стекло — гелий и водород; резина — гелий, водород и азот. Проницаемости некоторых вакуумных материалов представлены в табл. 11.3.  

  Вакуумные материалы при малых толщинах должны быть герметичны. Литые материалы чаще всего не удовлетворяют этим требованиям, так как обладают пористой структурой. Листовой и сортовой прокат имеет неодинаковые вакуумные плотности в различных направлениях. Шлаковые включения образуют волокна в направлении деформации материала при его обработке. Негерметичность таких волокон часто можно обнаружить только после прогрева в вакууме. Ремонт деталей, в которых обнаружены такие течи, практически невозможен, так как припой не смачивает шлаковые включения, а при разогреве во время сварки из них выделяются газы, образующие поры. При проектировании тонкостенных деталей нужно следить за тем, чтобы шлаковые волокна не были направлены поперек стенки, например при проектировании днищ нежелательна замена листового проката сортовым и т. д. Наилучшей вакуумной плотностью обладают металлы, подвергнутые вакуумному переплаву.  

  Коррозионная стойкость необходима вакуумным материалам в связи с тем, что коррозия увеличивает газовыделение материалов, уменьшает прочность тонкостенных деталей, сопровождается появлением натеканий.  

  Требования к коррозионной стойкости материалов особенно велики при создании сверхвысоковакуумных установок, которые должны регулярно прогреваться при температуре 400...500°С. Медь, например, при такой температуре в воздушной среде настолько быстро корродирует, что ее нельзя применять в качестве материала для изготовления часто прогреваемых деталей, соприкасающихся с атмосферой.  

  Нагруженные детали прогреваемых вакуумных установок не должны обладать заметной ползучестью вплоть до максимальных рабочих температур 500...600°С. Ползучесть материалов, из которых изготовлены детали разборных фланцевых соединений, приводит к их разгерметизации после определенного числа циклов прогрева вакуумных установок.  

  Немагнитность является специфическим требованием отдельных деталей вакуумных систем, через которые осуществляется ввод магнитного потока в вакуумную камеру. Такие детали обязательно имеются в конструкциях магнитных вводов движения в вакуум, магниторазрядных насосах и манометрических преобразователях.