Сторінка 1 з 2
Найпоширенішим матеріалом у вакуумній техніці є скло, проте через його крихкості діаметр вакуумної скляній установки не повинен перевищувати -30 см. Перевага скла укладено в можливості його сильного прогріву
Текти в склі легко виявити індикатором Тесла. Нарешті, скло прозоро, що необхідно для освітлювальних приладів і для електронних і іонних приладів деяких типів. Скляні деталі легко згуртовуються зі склом, а в разі потреби і з металами. Скло легко приймає будь-яку форму, і тому можлива швидка переробка вакуумної системи. Крім того, скло має хороші електроізолюючі властивості, що дозволяє підводити високі напруги до електродів електровакуумних приладів. Через погану теплопровідність скла в ньому при природному охолодженні утворюються внутрішні механічні напруги. Щоб усунути їх, необхідний отжиг скла.
Скло ділять на дві групи: легкоплавкое з температурою розм'якшення 490-610 ° С і коефіцієнтом лінійного розширення λ = (82ч-92) 10 -7 1 / ° С, і тугоплавкое з температурою розм'якшення 555-640 ° С і λ = (39- 49) X 10 -7 1 / ° С.
Окремо слід виділити кварцове скло, яке починає розм'якшуватися при 1500 ° С і має λ = 5,8 • 1O-7 1 / ° С. Легкоплавка скло споюють з платиною або її замінниками тугоплавкое споюють або з вольфрамом, або з молібденом. Основні властивості скла різних марок, що застосовується у вакуумній техніці, наведені в табл. 81. Легкоплавка скло С-88-4 містить значну кількість свинцю; його характеризує м'якість, висока пластичність, великий діапазон температур, в якому зберігається в'язкий стан, хороші діелектричні властивості. Свинцеве скло спаивается зі сплавами на основі заліза. Для запобігання відновлення свинцю залізом виробляють обміднення поверхні металу в місці спаю.
Тугоплавкое молибденовое скло має високі діелектричні властивості; механічна міцність його вище, ніж легкоплавкого скла.
Воно добре спаивается з молібденом і підступний, має низьку кристаллизуемой при тривалому нагріванні. Окис цинку в склі С-47-46 підвищує його хімічну стійкість і знижує коефіцієнт лінійного розширення. Тугоплавкое вольфрамовое скло внаслідок дуже малого вмісту лугів має найкращі електро- і термоізоляційні характеристики.
Зі скла П-1-5 високій хімічній стійкості виготовляють відповідальні деталі, що працюють при високих температурах. Його застосовують для виготовлення переходів при впаивание вольфраму в кварцове скло або для споювання молібденових стекол з кварцовими.
З кварцового скла виготовляють деталі, що працюють при високих температурах. Скло усіх сортів містять велику кількість газів, і обумовлено це головним чином їх хімічної нестійкістю. У поверхневому шарі скла може бути сорбированная кількість газу, еквівалентну більш ніж 50 мономолекулярним верствам. До складу цього газу входить головним чином вода і невелика кількість вуглекислого газу та азоту. Але гази містяться не тільки в поверхневому шарі скла, але і у всьому його обсязі. За деякими даними, в обсязі скла міститься в 100 разів більше газу, ніж в поверхневому шарі.
Скло найбільш чутливо до вологи, що міститься в атмосферному повітрі. При тривалому впливі атмосфери поверхневий шар скла руйнується, причому сорбируется значна кількість вологи і окису вуглецю. Якщо таке скло помістити в вакуум, то при 200-300 ° С воно виділить адсорбований газ за 2-3 хв, а при підвищенні температури до 300-400 ° С відбудеться «висушування» зруйнованого поверхневого шару (протягом декількох годин). Повний знегажування скла практично ніколи не досягається, гази видаляються тільки з тонкого поверхневого шару завтовшки в декілька десятків мкм. Під «висушуванням» розуміють вивільнення води в результаті зміни структури поверхневого шару скла. Якщо нагріти скло до 500 ° С, то знову починається тривалий виділення газів, головним чином парів води.
Нижче наведені експериментальні дані по повному газосодержания стекол, отримані при знегажування в вакуумі при температурі близько 1000 ° С кількість газів H2O і CO2 в мм рт. ст. - л / см3):
Скло, призначене для роботи в вакуумній установці, вимагає попередньої обробки з метою зменшення його газовиділення. Для. цього очищають поверхню скла від забруднень промиванням хромової [сумішшю або слабкими розчинами кислот (фосфорної, соляної, плавикової) з подальшою нейтралізацією в луги і ретельним промиванням в деионизованной воді. Ефективна очистка скла в ультразвукової ванні з ізопропіловий спирт.
Знегажування промитого скла можна проводити при атмосферному тиску прокаливанием в сухому повітрі протягом декількох годин. Для роботи при високих температурах і великих механічних навантаженнях скло, яке використовується в якості ізоляційного матеріалу, можна замінити керамікою. Керамічні деталі газонепроникні при тиску не нижче 1 * 10 -9 мм рт. ст.