Файл: Балицкий А.В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры.pdf

вольно легко режется тонкими карборундовыми круга­ ми. Однако пайка стеатита с металлами довольно сложна. Стеатит имеет способность стареть, теряя с те­ чением времени вакуумную плотность, что ограничивает его применение.

Форстерит. Высокочастотная керамика, вакуумно­ плотная, имеющая в основе тальк, обожженный совме­ стно с окисью магния и образовавший днсиликат маг­ ния. По механическим свойствам форстерит выше стеа­ тита. Температурный коэффициент линейного расшире­ ния форстерита в среднем имеет также большее значение и близко подходит к температурному коэф­ фициенту линейного расширения титана, что позволяет получать между ними почти согласованные спаи. Ана­ логично стеатиту форстерит может стареть с образова­ нием микротрещин.

Алундовая керамика имеет в основе состава глино­ зем (алунд, окись алюминия, АкОз). Состав алундовых материалов весьма разнообразен. Кроме алунда, в них входят обожженные глины, углекислый барий, диборат бария, углекислый калий, в небольших количествах

с некоторыми металлами методом металлизации и с при­

керамики отличаются особой прочностью при сжатии до 20 000 кгс/см2. Температура их размягчения доходит до

1 900°С.

Большое распространение получили материалы: миналунд, стоал, 22Х, 22ХС, сапфирит. Вакуумно-плотные узлы на основе миналунда применимы для сверхвысо­ кого вакуума и прогрева до температуры 700 °С [Л. 10—

12].

Миналунд М-7 наиболее распространен. Его хими­ ческий состав: СаО—1,63%, SiC>2—4,34%, AI2O3—94,03%.

Сапфирит состоит из 98% AI2O3 и некоторого коли­ чества В20 3 и МО (в сумме 2%). Сапфирит обла­ дает очень высокими диэлектрическими свойствами (табл, 3-3) и повышенной теплопроводностью, а следо­ вательно, и термостойкостью.

48

Таблица 3-3

Физические характеристики основных типов вакуумно-плотной керамики [Л 12, 38, 39]

из

3-3. ПЛАСТМАССЫ

Современные достижения химии позволяют про­ изводить неметаллические материалы, обладающие самы­ ми разнообразными свойствами, часто не уступающие многим металлам по прочности и химической стойкости. Более того, наивысшпе показатели по химической стой­ кости, эластичности, диэлектрическим свойствам в соче­ тании с пластичностью принадлежат именно синтетиче­ ским материалам.

Нет сомнения, что в недалеком будущем отечествен­ ная химическая промышленность сможет выпускать ма­ териалы с заранее задуманными физическими свойства­ ми в самых различных их сочетаниях, превосходящими природные материалы. С точки зрения вакуумщиков в настоящее время главными недостатками синтетичес­ ких материалов являются их недостаточная термостой­ кость, большое газовыделение и высокий температурный коэффициент линейного расширения, на порядок и более превосходящий тот же показатель у металлов, керамики и стекла. Все же из пластмасс уже теперь делаются многие детали вакуумной системы: уплотнители, диа­ фрагмы, изоляторы — электрические и термические, гиб­ кие трубопроводы и т. п.

Фторопласт-4 (фторлон-4) производится отечествен­ ной промышленностью по ГОСТ 10007-62 в виде рыхлой творожистой массы (Л. 13, 14], из которой дальнейшим прессованием и спеканием при 360—380 °С получают раз­ личные изделия: пленки, плитки, трубы, готовые детали. Имеются три марки фторопласта-4: марка А для пере­ работки в конденсаторную или электроизоляционную пленку; марка Б для переработки в крупные изделия; марка В для переработки в мелкие изделия.

Фторопласт-4 является кристаллическим полимером

в ФРГ — хостафлоном ТГ). Его тепловые характеристи­ ки: разложение при 415 °С, плавление — 327 °С (в вязко­ текучее состояние не переходит), стеклование — около

—120°С.

При разных скоростях охлаждения от температуры

50

иезакаленные с плотностью 2,2 г/см3 и степенью кри­ сталличности свыше 65%, обладающие соответственно различными механическими свойствами.

Фторопласт-4 обладает наивысшей химической стой­ костью из всех поделочных материалов и весьма высо­ кими электроизолирующими свойствами. Он совершенно ие поддается воздействию кислот, щелочей, органичес­ ких растворителей, не смачивается водой, ие имеет адге­ зии к клеям. Хорошо обрабатывается резанием, а при условии медленной деформации — и давлением. При на­ греве выше 200 °С начинается выделение паров фтора в очень малых количествах.

По сравнению с вакуумными резинами фторопласт-4 обладает более высокой термостойкостью и морозостой­ костью. Собственное газовыделение фторопласта при­ мерно в 40 раз меньше, чем у лучших сортов вакуумных резни.

Фторопласт-4 способен под сжимающей нагрузкой медленно заполнять все неровности уплотняемых поверх­ ностей. Хотя по сравнению с резинами фторопласт-4 име­ ет малую упругость и большую остаточную деформацию, за счет небольшого коэффициента трения с металлами (0,04—0,1) он находит применение в основном для уплотнения вакуумных вводов движения.

Высокие диэлектрические свойства фторопласта-4, мало зависящие от температуры и частоты приложен­ ного напряжения, позволяют широко его использовать для изготовления различного рода изоляторов и элек­ трических вакуумных вводов.

Основные свойства фторопласта-4