真空系統(tǒng)中常用材料和真空衛(wèi)生第1頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空系統(tǒng)中常用材料和真空衛(wèi)生一、真空材料的要求和分類二、金屬及其合金材料三、非金屬材料四、真空衛(wèi)生第2頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月一、真空材料的要求和分類1、材料的真空性能要求2、真空材料的其他性能要求3、真空材料的分類4、真空材料的選材原則第3頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月材料的真空性能要求1、氣體滲透率：氣體從密度大的一側(cè)向密度小的一側(cè)滲入、擴(kuò)散、通過和溢出固體阻擋層的過程成為滲透。該情況的穩(wěn)態(tài)流率稱為滲透率。滲透率與氣體和材料的種類有關(guān)。對(duì)于金屬，有些金屬（如不銹鋼、銅、鋁、鉬等）的氣體滲透系數(shù)很小，在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中可以忽略不計(jì)。但對(duì)某些金屬（如鐵、鎳等），氫氣對(duì)他們具有較高的滲透率。氫氣對(duì)鋼的滲透率隨含碳量的增加而增加，所以選擇低碳鋼做真空室材料為好；另外有些金屬對(duì)氣體的滲透具有選擇性，如氫氣就極容易滲透過鈀，氧氣易投過銀等。可以利用這個(gè)性質(zhì)對(duì)氣體進(jìn)行提純和真空檢漏。氣體對(duì)玻璃、陶瓷等的滲透，一般是以分子態(tài)的形式進(jìn)行的。滲透過程和氣體分子的直徑及材料內(nèi)部微孔大小有關(guān)。含純二氧化硅的石英玻璃的微孔孔徑約為0.4nm，其他玻璃因堿金屬離子（鉀、鈉、鋇等）填充于微孔之中，使其有效孔徑變小，所以各種氣體對(duì)石英玻璃的滲透性大，而對(duì)其他玻璃的滲透性就小。由于氦分子的直徑在各種分子中最小，所以氦對(duì)石英玻璃的滲透在氣體-固體配偶中是最大的。氣體對(duì)有機(jī)材料（如橡膠、塑料）的滲透過程一般是以分子態(tài)進(jìn)行的。由于有機(jī)材料的微孔比較大，因此氣體對(duì)有機(jī)材料的滲透能力比玻璃、金屬要大得多。第4頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）當(dāng)分子態(tài)滲透達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)（2）當(dāng)原子態(tài)滲透達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)只要知道滲透系數(shù)K，就可以根據(jù)該材料的壁厚?、壁的面積A，求得氣體滲透量（單位時(shí)間，通過A面積的氣體滲透量）為Q=FA第5頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、材料的放氣性能任何固體材料在制造過程中，及在大氣環(huán)境下存放都能溶解、吸附一些氣體。當(dāng)材料置于真空中時(shí)，原有的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，材料就會(huì)因解溶、解吸而放氣。常用的放氣速率單位為Pa＊L/(s＊cm2).放氣速率通常與材料中的氣體含量和溫度成正比。所以有時(shí)（）也用高溫下材料的放氣總量作為選材依據(jù)。出氣總量的單位：考慮體積含量為主時(shí)可用Pa＊L/cm2（1）常溫放氣。大多數(shù)有機(jī)材料放氣的主要成分是水汽，其特點(diǎn)是放棄速率較高，隨時(shí)間的衰減較慢，因此這類材料一般不宜用作真空容器的內(nèi)部零件。金屬、玻璃、陶瓷的放氣速率較低，隨時(shí)間的衰減也較快。玻璃和陶瓷的常溫放氣主要來自表層，主要放氣成分為水汽，其次為CO和CO2。玻璃經(jīng)烘烤加熱后，其表面氧化膜中的水汽可以基本除凈，使其常溫放氣率顯著降低。表面吸附的氣體除掉后的放氣過程由體內(nèi)擴(kuò)散決定。一般，體內(nèi)放氣的成分有H2、N2、CnHn、CO、CO2、O2，以H2居多。第6頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）高溫放氣。某些結(jié)構(gòu)材料如電極、靶材、蒸發(fā)源、加熱裝置等器材，在真空系統(tǒng)的工藝過程中常處于高溫狀態(tài)。一般認(rèn)為，材料的高溫放氣主要由體內(nèi)的擴(kuò)散過程所決定，表面脫附的氣體量僅占放氣總量的一小部分。玻璃、陶瓷。云母的高溫放氣，除了擴(kuò)散過程加快外，與常溫放氣沒有本質(zhì)區(qū)別。而金屬的高溫體擴(kuò)散出氣則不同，由于在金屬內(nèi)部溶解的氣體呈原子態(tài)，所以，在真空中發(fā)出的分子態(tài)氣體往往是經(jīng)過表面反應(yīng)才形成的。一般，金屬放氣的種類是H2、CO、CO2和N2、O2，以前四種居多。其中H2、N2先以原子態(tài)擴(kuò)散逸出，再在表面上結(jié)合成分子態(tài)。CO、CO2是由擴(kuò)散到表面的C與表面上的金屬氧化物或氣相中的O2、H2O反應(yīng)生成的。也有一些金屬（如Ni、Fe）主要受氧在體內(nèi)擴(kuò)散的控制，因此，對(duì)金屬進(jìn)行脫碳處理可降低CO、CO2的出氣。H2O有的直接來自表面氧化層，有的則由體內(nèi)擴(kuò)散的氫與氧化物反應(yīng)合成。第7頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月玻璃、金屬的表面層也是高溫放氣的重要來源。為此采用各種表面處理工藝，如化學(xué)清洗。有機(jī)蒸汽去脂、拋光、腐蝕、大氣烘烤氧化等，都能大大降低材料的放氣。另外，材料的放氣速率不僅和所經(jīng)歷的放氣時(shí)間有關(guān)，而且和材料的表面預(yù)處理方法、表面狀況有很大關(guān)系。例如：對(duì)子清潔的表面來說，表面的光潔度越高，吸附的水汽就越少；例如，當(dāng)用郵寄溶劑對(duì)表面清洗去脂時(shí)，表面的單分子層污染是無法除掉的，只能靠在真空下烘烤來除掉。例如，溫度在200℃以上的真空環(huán)境下的烘烤可有效地除掉水汽，但要有效除掉氫，則必須在400℃以上的溫度下進(jìn)行真空烘烤。對(duì)真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，僅有材料的放氣速率的數(shù)據(jù)是不夠的，因?yàn)橛性S多真空閥的抽氣能力是有選擇性的，所以如果能進(jìn)一步知道材料放氣中的各種氣體成分的比例，就能有針對(duì)性地選配合適的真空泵，得到更合理的設(shè)計(jì)。第8頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、材料的蒸汽壓和蒸發(fā)（升華）速率在一定的溫度下，在封閉的真空空間中，由于液體（或固體）氣化的結(jié)果，使空間的蒸汽密度逐漸增加，當(dāng)達(dá)到一定的蒸汽壓力之后，單位時(shí)間內(nèi)脫離液體（或固體）表面的分子數(shù)與從空間返回液體（或固體）表面的在凝結(jié)分子數(shù)相等，即蒸發(fā)（或升華）速率與凝結(jié)速率動(dòng)態(tài)平衡，這時(shí)可認(rèn)為氣化停止，此時(shí)的蒸汽壓力稱為該溫度下，該液態(tài)（或固體）的飽和蒸氣壓。蒸汽壓Pv和蒸發(fā)（升華）速率W之間有以下關(guān)系：第9頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月在真空技術(shù)中，材料的蒸汽壓力和蒸發(fā)（升華）速率都是需要重視的參數(shù)。如：真空油脂、真空規(guī)管的熱燈絲的飽和蒸汽壓均能成為影響極限真空度的起源；真空鍍膜用材和吸氣劑的升華速率是設(shè)計(jì)真空鍍膜設(shè)備及吸氣劑泵時(shí)需要考慮的參量；低溫液化氣體的飽和蒸汽壓力則是與低溫冷凝泵極限壓力有關(guān)的參量。顯然，不能采用在真空系統(tǒng)的工作溫度范圍內(nèi)蒸汽壓力很高的材料。在工作溫度范圍內(nèi)，所有面對(duì)真空的材料的飽和蒸汽壓力應(yīng)該足夠低，不應(yīng)因?yàn)槠浔旧淼恼羝麎夯蚍艢馓匦远拐婵障到y(tǒng)達(dá)不到所要求的工作真空度（）。盡管室溫下某些材料的蒸汽壓很低，甚至有時(shí)覺察不出來，但隨著溫度的升高，蒸汽壓力最終可以上升到測(cè)得出來的值。例如，某些難溶金屬需要升高到1500℃以上才能測(cè)出其蒸汽壓力值。但是某些金屬（如鋅、鎘、鉛等）在300~500℃時(shí)的蒸汽壓力值就很高，超過了高真空系統(tǒng)所要求的壓力。例如鎘在300℃時(shí)的蒸汽壓力值是10Pa，所以這些金屬（或其合金）不能在烘烤的高真空系統(tǒng)或超高真空系統(tǒng)中使用。其他一些材料，如某些塑料或橡膠，由于其不能加溫烘烤及蒸汽壓過高，則根本不能在超高正空環(huán)境下使用。第10頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空材料的其他性能要求（1）機(jī)械強(qiáng)度。真空系統(tǒng)的器壁必須能承受得住大氣的壓力。因此它必須滿足最低機(jī)械強(qiáng)度和剛度的要求，應(yīng)考慮相應(yīng)尺度的結(jié)構(gòu)所能承受的總壓力。（2）熱學(xué)性能。許多真空系統(tǒng)要承受溫度的變化，如加熱和冷卻或二者兼?zhèn)洹Ｒ蚨仨殞?duì)所用材料的熱學(xué)性能十分熟悉。不僅要考慮到熔點(diǎn)，還要考慮到強(qiáng)度隨溫度的變化。例如，銅的力學(xué)性能遠(yuǎn)在低于熔點(diǎn)溫度之前就開始下降，因而不宜用銅制作真空容器的承壓器壁。另外真空系統(tǒng)的材料除了受到溫度緩慢變化的影響外，還會(huì)受到溫度突變的影響。因此，還要考慮材料的抗熱沖擊的特性。（3）電磁性能。許多真空系統(tǒng)中的部件必須具備能完成某項(xiàng)功能又不能與真空系統(tǒng)的要求相矛盾。例如，元件在真空室內(nèi)工作，是靠輻射發(fā)熱冷卻的，因此元件的工作溫度將會(huì)很高，使得元件的電性能可能受到影響，因此在選材及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要考慮工作部件的耐高溫及冷卻問題。在許多真空系統(tǒng)中，往往要應(yīng)用帶電粒子束。但這些帶電粒子束往往容易受到某些不必要磁場的干擾。因此在有電子束或離子束的系統(tǒng)中，必須認(rèn)真考慮系統(tǒng)材料的磁性能，在某些情況下，即使很小的磁場也可能造成很嚴(yán)重的問題。因此必須考慮用非磁性材料。（4）其他性能。光學(xué)性能（如觀察窗）、硬度、抗腐蝕性、熱導(dǎo)率和熱膨脹等性能在真空系統(tǒng)中也常常起著十分重要的作用。第11頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空材料的分類真空工程的用材范圍包括：真空設(shè)備的殼體，真空規(guī)管，放置于真空容器內(nèi)的各種固定、活動(dòng)、可拆卸機(jī)構(gòu)及部件，各類密封材料，各類真空獲得手段的工作物質(zhì)等等。真空系統(tǒng)中用的材料大致分為兩類：（1）結(jié)構(gòu)材料。是構(gòu)成真空系統(tǒng)主體的材料，它將真空系統(tǒng)與大氣隔開，承受著大氣壓力。這類材料主要是各種金屬和非金屬材料，包括可拆卸連接處的密封墊圈材料。（2）輔助材料。系統(tǒng)中某些零件連接處或系統(tǒng)漏氣處的輔助密封用的正空封脂、真空封蠟、裝配時(shí)用的粘接劑、焊劑、真空泵及系統(tǒng)中用的真空油、吸氣劑、工作氣體及系統(tǒng)中所用的加熱元件材料等。第12頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空材料的選材原則對(duì)真空容器及內(nèi)部零件材料的要求（1）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度來保證殼體能承受住室溫和烘烤溫度下的大氣壓力，并且在加熱烘烤（特別是對(duì)超高真空系統(tǒng)）時(shí)不發(fā)生變形。（2）氣密性好。要保持一個(gè)完好的真空環(huán)境，器壁材料不應(yīng)存在多孔結(jié)構(gòu)。裂紋或形成滲漏的其他缺陷。有較低的滲透速率和出氣速率。（3）在工作溫度和烘烤溫度下的飽和蒸汽壓要足夠低（對(duì)超高真空系統(tǒng)來說尤其重要）（4）化學(xué)穩(wěn)定性好。不易氧化和腐蝕，不予真空系統(tǒng)中的工作介質(zhì)及工藝過程中的放氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（5）熱穩(wěn)定性好。在系統(tǒng)的工作溫度（高溫與低溫）范圍內(nèi)，保持良好的真空性能和力學(xué)性能。（6）在工作真空度及工作溫度下，真空容器內(nèi)部器件應(yīng)保持良好的工作性能，滿足作業(yè)工藝的要求。（7）有較好的延展性、機(jī)械加工性能和焊接性能，容易加工成復(fù)雜形狀的殼體。第14頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)密封材料的要求（1）有足夠低的飽和蒸汽壓。一般低真空時(shí)，其室溫下的飽和蒸汽壓力應(yīng)小于1.3×10-1~1.3×10-2Pa；高真空時(shí)，應(yīng)小于1.3×10-2~1.3×10-3Pa。（2）化學(xué)及熱穩(wěn)定性好。在密封部件，不因合理的溫升而發(fā)生軟化，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或揮發(fā)，甚至被大氣沖破。（3）有一定的力學(xué)及物理性能。冷卻后硬化的固態(tài)密封材料、可塑密封材料或干燥后硬化的封蠟等，要能夠平滑地緊貼密封表面，無氣泡，無皺紋。當(dāng)溫度變化時(shí)，不應(yīng)變脆或裂開。液態(tài)或膠態(tài)密封材料應(yīng)保持原有粘性。（4）某些密封材料應(yīng)能溶于某些溶劑中，以便更換時(shí)易于清洗掉。對(duì)真空中應(yīng)用的材料除上述要求外，在某些情況下還必須考慮其電學(xué)性能、絕緣性能、光學(xué)性能、磁性能和導(dǎo)熱性能等等。第15頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月二、金屬及其合金材料1、鑄件2、碳鋼及不銹鋼3、有色金屬4、貴重金屬5、軟金屬6、難熔金屬7、汞8、合金材料第16頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬及其合金材料在真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造中常用的金屬及其合金材料主要有：低碳鋼、不銹鋼、銅、鋁、鎳、金、銀、鎢、鉬、鉭、鈮、鈦、銦、鎵、可伐合金，鎳鉻（鐵）合金、銅合金。鑄鐵、鑄銅、鑄鋁等。1、鑄件金屬鑄件由于表面粗糙，微孔較多，很少用于制造高真空系統(tǒng)零件。高級(jí)鑄鐵及有色金屬鑄件大多用于制造各種機(jī)械真空泵。要求鑄件具有較高的致密性，通常采用的鑄鐵牌號(hào)有HT200、HT250、HT300等。鑄造鋁合金牌號(hào)有ZL109（Al，Si，Cu，Mg，Ni）、ZL203（Al，Cu）、Zl301（Al，Mg）等。當(dāng)工作溫度較高時(shí)，不應(yīng)選用含磷、鋅、鎘等元素的銅合金鑄件。第17頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、碳鋼及不銹鋼（1）碳鋼碳鋼一般應(yīng)用于低真空工作范圍內(nèi)。通常根據(jù)工藝要求，碳鋼制造的真空室內(nèi)表面需要鍍層涂覆或裸露拋光。出來鍍層表面以外，碳鋼表面放氣速率比不銹鋼大得多，尤其是銹蝕表面的放氣量更大，表面狀態(tài)的好壞，是影響碳鋼真空性能的主要因素。所以，應(yīng)盡量使其內(nèi)表面光滑，無銹，一般情況下工作真空度越高，則對(duì)內(nèi)表面也越嚴(yán)格。實(shí)踐表明：室溫時(shí)有大氣滲透到真空中去的氣體是很少的。然而，隨著溫度的升高，這種滲透量將急劇增加。在室溫常壓下氫氣滲透過低碳鋼板的速率要比低碳鋼的表面放氣率小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在室溫下氮滲透過低碳鋼的速率遠(yuǎn)低于氫，但是在高溫下則相反，故在設(shè)計(jì)熱態(tài)工作真空系統(tǒng)時(shí)必須注意。在真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，從材質(zhì)的綜合性能（真空。物理力學(xué)性能）考慮，大多采用低碳鋼（軟鋼）為宜。特別是真空容器的殼體、閥、管道及蒸汽流泵的泵體或?qū)Я鞴艿韧捎?0號(hào)、15號(hào)、20號(hào)鋼及普通炭素結(jié)構(gòu)鋼（Q235A）。其特點(diǎn)是韌性良好，機(jī)械強(qiáng)度適中，具有極好的機(jī)械加工性能和焊接性能。Q235A屬于低碳鋼（含碳量低于0.22%），價(jià)格便宜，品種規(guī)格齊全，容易選購。其主要缺點(diǎn)是：不能用普通熱處理的方法提高硬度計(jì)改善力學(xué)性能；抗腐蝕性較差。45號(hào)鋼則主要用于制造軸類、桿件、螺紋類零件以及重負(fù)荷的傳動(dòng)機(jī)件等。令外，低碳鋼（特別是Q235A）具有良好的導(dǎo)磁性，在避免磁效應(yīng)干擾的場合，如在離子泵。磁質(zhì)譜計(jì)或含有此分析器的任何系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中都不適用。但特別適用于需要良好導(dǎo)磁性的結(jié)構(gòu)中，例如磁控濺射靶的磁極靴等。第18頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）不銹鋼不銹鋼是含Cr10%~25%的低碳鋼，在真空工程中常用的不銹鋼主要有奧式體型不銹鋼和鐵素體型不銹鋼兩種類型。奧式體型不銹鋼以Cr和Ni作為主要合金成分，鐵素體型不銹鋼以Cr為主要合金成分。奧式體型不銹鋼中應(yīng)用最多的牌號(hào)主要有0Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等，它們屬于耐熱、耐蝕、無磁不銹鋼，大量應(yīng)用于真空室殼體、管路、閥體等。常用的鐵素體性不銹鋼主要有0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13等，主要用于具有較高韌性及受沖擊負(fù)荷的零件，如耐蝕真空泵葉片、軸類、噴嘴、閥座等需要一定硬度計(jì)耐腐蝕的場合。真空度在1.3×10-4Pa以上的高真空和超高真空系統(tǒng)中，應(yīng)該選用奧式體型不銹鋼制造真空容器的殼體、管道或其他零部件。這種不銹鋼具有優(yōu)良的抗腐蝕性、放氣率低、無磁性、焊接性好，其導(dǎo)電率及導(dǎo)熱率較低，能夠在-270~900℃范圍內(nèi)工作，并具有較高的強(qiáng)度、塑性及韌性。這些性質(zhì)使得奧式體型不銹鋼成為目前金屬超高真空系統(tǒng)中應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)材料，例如，超高速真空室、工作架、支架、法蘭、螺栓螺母及超高真空泵（離子泵，低溫泵，吸附泵等）等。不銹鋼就其磁性而言，分為有磁性和無磁性的。應(yīng)注意的是，不銹鋼并非絕對(duì)非磁性的，而使導(dǎo)磁率很小。而且，冷加工恩那個(gè)狗增加不銹鋼的導(dǎo)磁性。常用的無磁性不銹鋼的主要缺點(diǎn)是抗晶界間腐蝕不穩(wěn)定，尤其是在焊接時(shí)，受熱在450~750℃的地方，易在晶界上形成鉻的碳化物而降低材料應(yīng)有的氣密性。實(shí)驗(yàn)證明：含鉻18%~20%，含鎳10%以下，含碳低于0.2%的不銹鋼，經(jīng)過1050~1150的高溫處理，可消除上述晶界間不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。當(dāng)需要耐高溫、抗腐蝕或需要熱處理（淬火或調(diào)質(zhì)等）時(shí)，如軸、閥蓋、封口等，則采用2Cr13、3Cr13、4Cr13等馬氏體不銹鋼為宜。但此類不銹鋼的防銹性能不如奧氏體不銹鋼好。第19頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月有色金屬1、鎳（Ni）鎳是真空技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一種金屬。在許多真空應(yīng)用中?？梢砸姷诫娬婵掌骷械年帢O、柵極、陽極、吸氣劑和熱屏蔽罩以及許多其他機(jī)械構(gòu)件中的基體材料。鎳本身可用作基體材料；或其他材料的鍍層；或許多鎳合金中的一種組風(fēng)。鎳幣其他普通普通有色金屬的熔點(diǎn)高，蒸汽壓低，抗拉強(qiáng)度很高，機(jī)械加工性很好，容易成形，除氣和點(diǎn)焊，而且價(jià)格相對(duì)便宜。鎳常與鉻合金化形成鎳鉻合金，其熔點(diǎn)比較低，在真空中容易蒸發(fā)，沉積薄膜的附著力好，附著力較差的金屬材料可用鎳鎘合金做襯底層來增強(qiáng)與基片的附著力。鎳鎘合金也可用作薄膜電阻材料。鎳的真空蒸發(fā)建議采用較粗糙的鎢螺旋絲電阻加熱源。在1500℃以上，鎳會(huì)處在任何濃度下的鎢形成部分液相，對(duì)鎢絲迅速產(chǎn)生腐蝕。因此，為了限制蒸鍍時(shí)鎳對(duì)鎢絲的腐蝕，鎳的重量不應(yīng)超過鎢絲的30%。蒸鍍鎳時(shí)，可以采用氧化鈹和氧化鋁坩堝，也可以采用電子束轟擊加熱方法進(jìn)行蒸發(fā)。第20頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、銅（Cu）銅具有很高的塑性，良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，常用于導(dǎo)電材料。常用的銅類材料有紫銅（純銅）及銅合金紫銅是真空技術(shù)中應(yīng)用較多的材料，由于普通的紫銅放氣苦難，普通銅中溶解的氧氣在低于鋼的軟化點(diǎn)溫度下不能釋放出來，所以在高真空及超高真空中最常見的是無氧銅，如用作蒸汽流泵的噴嘴，障板、冷阱、密封、電極等。由于無氧銅具有良好的真空氣密性，對(duì)氣體的溶解度低，在室溫下不滲透氫和氦，而且對(duì)氧氣和水蒸氣的敏感性差，塑性又好，因此被廣泛地用作金屬超高真空系統(tǒng)中的可拆卸密封的密封墊片。通常，Cu的使用溫度不應(yīng)過高，在200℃以上時(shí)Cu的抗拉強(qiáng)度陡降，從而限制了銅在高溫結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。當(dāng)溫度超過500℃時(shí)，Cu的蒸汽壓比Ni的蒸汽壓大約高一個(gè)數(shù)量級(jí)。無氧銅會(huì)被氧腐蝕，并在200℃以上時(shí)產(chǎn)生銹斑。它也會(huì)被含氧的酸腐蝕。另外，汞和汞蒸氣對(duì)Cu也有很強(qiáng)的作用，因此銅一般不應(yīng)用在用水銀作為工作介質(zhì)的場合。對(duì)銅進(jìn)行蒸鍍時(shí)，建議采用螺旋狀鎢絲或鎢、鉬、鉭蒸發(fā)舟作為電阻加熱蒸發(fā)源。電子書加熱雖能使用，但是由于銅的導(dǎo)熱性很好，因此很難維持蒸發(fā)溫度的恒定。銅對(duì)陶瓷和玻璃的附著力較差，因此需要在陶瓷和玻璃基片上鍍制銅時(shí)，最好現(xiàn)在基片上沉積一薄層鉻或鈦膜作為底膜。第21頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、鋁（Al）鋁是一種重量輕、延展性相當(dāng)好的金屬。由于鋁易于壓制成形，且其導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好（稍次于銅），又是非磁性材料，故常用作真空室內(nèi)的輕型支架，放電電極，擴(kuò)散泵的噴嘴、導(dǎo)流管、擋油障板、分子泵中的葉片及耐腐蝕鍍層等。由于鋁本身很軟，抗拉強(qiáng)度低，易于被壓軋和彎曲，因而可用作密封墊片材料。鋁是一種低熔點(diǎn)金屬，他的機(jī)械強(qiáng)度在200℃左右時(shí)迅速下降，而且鋁的蒸汽壓相對(duì)較高，因此只能用在300℃一下的烘烤真空系統(tǒng)中。但是鋁在該溫度范圍內(nèi)，對(duì)H2的溶解度很低。鋁難以進(jìn)行普通熔焊和釬焊，一般焊接鋁要求特殊的條件（如真空釬焊）。在蒸發(fā)溫度時(shí)，鋁為一種高度流動(dòng)的液體。他對(duì)于難溶材料極易相潤濕，同時(shí)可擴(kuò)散滲入到難容材料的微孔中，并能與難熔金屬形成低熔點(diǎn)合金。融化的鋁在真空中的化學(xué)活潑型仍然很強(qiáng)，在高溫時(shí)與陶瓷材料也能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，目前蒸鍍鋁時(shí)多采用鎢絲或鉬絲加熱式蒸發(fā)源，蒸發(fā)大量的鋁時(shí)可采用連續(xù)式送絲機(jī)構(gòu)或感應(yīng)加熱式蒸發(fā)源。第22頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4、鈦（Ti）鈦的強(qiáng)度高、重量輕，耐腐蝕，是真空工程中特別有用的金屬。鈦可以加工成形，而且沒有磁性，因而是真空應(yīng)用中理想的結(jié)構(gòu)材料，適合用作鍍膜設(shè)備中的磁控濺射靶材、濺射離子泵的陰極等。鈦對(duì)活性氣體（如、CO、CO2、N2、O2以及650℃以上的水蒸氣）的吸附性很強(qiáng)，蒸發(fā)在汞壁上的新鮮Ti膜形成一個(gè)高吸附能力的表面，有著優(yōu)異的吸氣性能，幾乎能和除惰性氣體以外的所有氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這一性質(zhì)使得Ti在超高真空抽氣系統(tǒng)中作為吸氣劑而得到廣泛的應(yīng)用，如用在鈦升華泵、濺射離子泵中等。同鉻一樣，鈦膜的附著力很好，對(duì)于陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附著力，所以鈦可用于附著力很好，對(duì)于陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附著力，所以鈦可用于附著力較差膜材的底膜材料。鈦也可用作薄膜電阻或薄膜電容器的制作材料。蒸發(fā)鈦可以采用鎢螺旋絲籃式電阻加熱源。此外也可以用石墨蒸發(fā)舟或電子束轟擊加熱對(duì)鈦進(jìn)行蒸鍍。第23頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月5、鋯（Zr）純鋯是一種特別活潑的金屬，可以用來作吸氣劑（0，吸收氫氣、氮?dú)夂脱鯕獾哪芰^強(qiáng)，他特別對(duì)氫氣及氫的同位素氘、氚等有較強(qiáng)的吸附能力。Zr的中子截面很小，因而可用作中子窗。Zr的二次電子發(fā)射產(chǎn)額低，可以將它鍍?cè)谄渌幕w材料上來利用Zr的這一特性。因?yàn)閆r的表面上有一層氧化膜，故有良好的抗腐蝕性。Zr對(duì)HCl、HNO3、H3PO4以及堿都具有穩(wěn)定性，但能被熱的濃H2SO4和王水腐蝕。Zr的氧化物ZrH2也可用作吸氣劑。它具有不宜氧化的優(yōu)點(diǎn)，并且在真空中加熱會(huì)分解，留下清潔的活性Zr表面。ZrH2還可以用在陶瓷-金屬封接中。第24頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月6、鉻（Cr）鉻在1900℃時(shí)溶化，但在1397℃下其蒸氣即可達(dá)到1Pa，因此鉻不用溶解即可蒸發(fā)。由于鉻對(duì)于各種材料的附著力都很好，特別是鉻對(duì)于玻璃或陶瓷等基片的附著力比其他金屬鍍膜材料都好（與鈦相似），所以鉻可以作為附著力較差的其他鍍膜材料的附著劑。鍍制鉻膜可采用真空蒸發(fā)和真空濺射方法。濺射所用的鉻靶材料多采用粉末冶金方法制成，一般面積較小。如需要大面積的濺射靶材（如大型矩形平面磁控濺射靶），則需要多塊較小面積的鉻靶鑲拼而成。蒸鍍所用的鉻材形狀多為片狀或顆粒狀，故可采用加熱舟或籃式加熱絲進(jìn)行蒸發(fā)。由于鉻的蒸發(fā)溫度較高，所用蒸發(fā)加熱源材料多選用鎢。也可將鉻事先電鍍?cè)阪u螺旋加熱絲上，這一方法可提高加熱接觸面積，擴(kuò)大蒸發(fā)面積，但應(yīng)注意，鎢絲在電鍍之前應(yīng)徹底地去氣。第25頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月貴重金屬1、鉑（Pt）鉑在高溫時(shí)不與氧反應(yīng)，當(dāng)T>500℃時(shí)，鉑表面上所有的氧化物均會(huì)分解。在700℃以上時(shí)，氫能滲入鉑中，但其他常見氣體則不能。鉑不受汞的腐蝕，但在高溫下能與堿、鹵素、硫、磷反應(yīng)。除熱王水以外，鉑可耐一般的酸腐蝕。鉑的化合物可用在一些高溫釬焊合金、高溫?zé)犭娕?、坩堝和燈絲中，尤其可用在有腐蝕性氣體的地方。鍍Pt的Mo柵極具有壽命長、二次電子發(fā)射率低的特性。鉑的膨脹性能是指很適合用作玻璃-金屬密封或陶瓷-金屬密封中的封接材料。鉑細(xì)絲還可以封接在玻璃中用作高電導(dǎo)率的電極引線。在鉑中加入Ir或Ni可以提高鉑的硬度。由于鉑的價(jià)格昂貴，所以一般只用于特殊場合。第26頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、鈀（Pd）鈀是一種價(jià)格相對(duì)便宜的貴重金屬，其硬度和強(qiáng)度類似于鉑，但加工比鉑稍難一點(diǎn)。鈀和鉑之間可以實(shí)現(xiàn)電阻焊或釬焊。與鉑不同的是，鈀在空氣中加熱會(huì)被氧化，但在870℃時(shí)鈀的氧化物便分解了。鈀對(duì)H2表現(xiàn)出很高的溶解度（約體積的1000倍）。鈀對(duì)H2的滲透率特別高（尤其在400℃左右時(shí)），因此可在H2過濾器和檢漏儀中應(yīng)用鈀（H-Pd法檢漏）。鈀對(duì)于玻璃和陶瓷基片的附著力很差，在這兩種材料的基片上鍍制鈀膜時(shí)，應(yīng)用鉻或鈦鍍底膜以提高其附著力。蒸鍍鈀可采用鎢螺旋絲電阻加熱源，鎢能與鎢合金化，使鎢絲腐蝕。也可使用氧化鈹和氧化鋁坩堝，用電子束轟擊法蒸鍍鈀。第27頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、金（Au）金是一種延展性和可鍛性都特別好的金屬，而且還是極好的導(dǎo)電體。他對(duì)氣體（尤其是氧氣）的化學(xué)吸附性或溶解度很弱。但金能與汞齊并溶解于汞。金很容易焊接，并且很容易用銀進(jìn)行自身焊接。金可用作玻璃-金屬封接的鍍層和玻璃表面用于電接觸的鍍層，也可用作某些釬焊合金的成分?？梢院苋菀椎赝ㄟ^蒸發(fā)金的方法給玻璃鍍膜或獲得金薄膜。金有時(shí)也用作超高真空烘烤系統(tǒng)的密封墊片材料。與鈀類似，金對(duì)于玻璃和陶瓷基片的附著力很差，在這兩種材料上鍍制金膜時(shí)，常采用鉻或鈦?zhàn)龅啄ぁＵ翦兘鹂刹捎面u或鉬的螺旋絲或籃式電阻加熱器，金能潤溫鎢、鉬和鉭，但是他對(duì)鉭的腐蝕比前兩者為強(qiáng)。與銅一樣，用電子束轟擊法蒸鍍時(shí)，其蒸發(fā)溫度難以保持?？刹捎脼R射方法鍍制金膜。第28頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銀（Ag）銀與金一樣，常用作可烘烤超高真空系統(tǒng)的閥座或閥口上的密封墊片或鍍層。與金不同的是，銀對(duì)O2的溶解度很高，因此應(yīng)避免在含氧的氣氛中對(duì)銀加熱或退火。另外，氧在加熱的銀中擴(kuò)散得快，因此如同純凈的氫氣通過鈀的方式一樣，利用這一性質(zhì)可以用銀作為氧的選擇性過濾器。銀還可用作釬焊料和硬焊料以及銅電極、金屬化玻璃和電觸點(diǎn)的鍍層。有時(shí)為了增加強(qiáng)度，也可采用銀合金，如觸電銀（Ag/Cu,91/9）或貨幣銀（Ag/Cu,95/5）。第29頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月軟金屬1、銦（In）銦是一種特別軟，低熔點(diǎn)的金屬，它的蒸汽壓很低。銦不能進(jìn)行硬加工，只能在低于其熔點(diǎn)（156℃）下使用（如用作密封墊片）。銦在熔點(diǎn)溫度以上時(shí)，雖不氧化，但會(huì)受到大多數(shù)酸的腐蝕。銦可與汞很快形成汞齊，還能與很多金屬形成合金。這些合金廣泛用于低電阻率接觸點(diǎn)、導(dǎo)電薄膜（如用In-Sn合金制造的ITO薄膜）、焊料、傳感器觸電、玻璃-金屬封接（1：1的In-Sn能夠與玻璃和云母形成很好的浸潤性）以及密封墊片材料。第30頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)2、鎵（Ga）鎵的熔點(diǎn)很低，在30℃時(shí)溶化，但是鎵的蒸汽壓相當(dāng)?shù)?，因此可用過液體密封材料。而且由于鎵在2400℃時(shí)仍為液體，所以可在高溫溫度計(jì)中應(yīng)用。鎵可用作大多數(shù)金屬之間的密封，而且稍一加熱此密封便很容易拆掉。因?yàn)殒壙膳c很多金屬形成合金，所以常用來與其他低蒸汽壓金屬形成合金。如In-Ga和In-Ga-Sn低共熔合金在室溫下就能溶化，它們是很多金屬和玻璃的優(yōu)良潤濕劑，而且不會(huì)造成腐蝕，因此可用在閥門、動(dòng)密封、液體密封（應(yīng)加防塵罩）和熱偶計(jì)的連接（低接觸電阻、良導(dǎo)熱觸點(diǎn)）上，在使用中應(yīng)注意的是，鎵的傳熱和導(dǎo)電的各相異性相當(dāng)突出。第31頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月難熔金屬1、鎢（W）鎢在常用的難溶材料中熔點(diǎn)最高，而相應(yīng)的蒸汽壓最低。同所有難熔金屬一樣，鎢是有粉末壓實(shí)燒結(jié)、成形和退火制成的。鎢是一種很硬、很穩(wěn)定的元素，但比較脆。鎢沒有磁性，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。大多數(shù)的酸和堿對(duì)鎢只有輕微的作用，而氫氣、水火烯酸對(duì)鎢根本沒有作用。鎢只能被熱的王水和1:1的HF與HNO3的混合液所腐蝕。鎢在900℃以下的空氣中氧化甚微，但是在高溫下，在含有氧氣或其他氧化氣體的大氣中，鎢會(huì)迅速氧化并形成WO3，因此鎢在真空中的應(yīng)用溫度為2300℃為宜。鎢在氫氣中的使用溫度可達(dá)2500℃，而在惰性氣體中的應(yīng)用溫度為不大于2600℃。當(dāng)應(yīng)用溫度過高時(shí)，將使鎢產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象，從而形成大晶粒而產(chǎn)生脆化，使鎢的機(jī)械強(qiáng)度減弱。由于鎢的硬度和熔點(diǎn)高，因而加工與成形較困難，但片狀或絲狀鎢的焊接很容易。鎢可用作X射線管的陰極、彈簧元件、高溫?zé)犭娕?、爐子的蒸發(fā)皿以及焊接電極。這些都利用了鎢的穩(wěn)定性和高熔點(diǎn)。鎢的真空中還被大量用作蒸發(fā)加速器、燈照加熱器和電子發(fā)射燈絲的材料。鎢的電子發(fā)射率雖然相對(duì)較低（逸出功相對(duì)較高），但是其具有的使用簡便（只需去氣）、抗熱沖擊及離子轟擊能力強(qiáng)、熔點(diǎn)高及蒸汽壓低等特點(diǎn)彌補(bǔ)了電子發(fā)射率低的缺點(diǎn)。當(dāng)鎢用作熱陰極燈絲時(shí)，可在鎢中加入低蒸汽壓的氧化物來延緩再結(jié)晶現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)表明，敷釷鎢絲的電子發(fā)射能力比鎢高得多，尤其是在較低溫度下的電子發(fā)射率較高，但是敷釷鎢絲的加熱溫度不能過高，當(dāng)溫度高于2500℃時(shí)，敷釷鎢絲即開始變軟變形。第32頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、鉬（Mo）鉬是一種硬度高、無磁性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的難熔金屬。它只是在高溫時(shí)表現(xiàn)出氧化性。鉬在真空中的使用溫度不大于1600℃，在氫氣中可達(dá)200℃，但在空氣中，當(dāng)T>600℃時(shí)將很快形成Mo2O3而升華。鉬只受熱的稀HCl溶液和1：1的HF與HNO3混合液的腐蝕。在室溫下，H2或干燥的O2對(duì)鉬沒有影響。鉬盡管有一點(diǎn)脆性，但比鎢易于加工。可用熱處理的方法或加入Nb（3%）形成合金的方法來提高鉬的抗拉強(qiáng)度。選用適當(dāng)?shù)暮噶峡梢詫?shí)現(xiàn)Mo與Mo或Mo與W之間的釬焊，在很清潔的條件下甚至可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊。鉬沒有磁性，在2670℃下才能徹底去氣。他可以做成桿，圓筒、螺栓、螺母及加熱線圈，還可以用于硬玻璃與金屬的封接、真空電爐中的蒸發(fā)皿以及各種真空器件的電極。第33頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、鉭（Ta）鉭是一種重量輕、強(qiáng)度高的難熔金屬。它的熔點(diǎn)很高（2900℃）、蒸汽壓很低、對(duì)多有的活潑氣體（包括氫在內(nèi)）都具有較明顯的吸氣性能，特別是能夠從殘余氣體中吸收氧。鉭對(duì)王水（甚至沸騰的王水）、鉻酸、硝酸、硫酸和鹽酸都具有非常好的抗腐蝕性，但是鉭溶于HF、氟化物溶液和草酸中。Ta與Nb、Ti、Zr一樣，和氫結(jié)合能生成氫化物，這種氫化物破壞了它的金屬性質(zhì)。甚至在低溫（100℃）下所形成的氫化物也會(huì)使鉭產(chǎn)生嚴(yán)重的脆性。將鉭在真空中加熱到760℃以上時(shí)，鉭中的氫氣則可以放出。鉭能夠吸收真空系統(tǒng)中除惰性氣體外的大多數(shù)殘留氣體，特別是在高溫（700~1200℃）下更是如此。因此，在工作之前，對(duì)吸氣表明在高真空下進(jìn)行去氣處理是很重要的。鉭是一種好的電子發(fā)射體（）。在HCD離子鍍膜設(shè)備中常用鉭制作空心熱陰極槍來產(chǎn)生電子束。用機(jī)械方法或電方法增加表面粗糙度可大幅度地提高鉭的電子發(fā)射率。鉭還可用作吸氣劑、坩堝和高真空、高溫條件下的蒸發(fā)器。與鉻相仿，鉭對(duì)陶瓷或玻璃基片的附著強(qiáng)度良好。第34頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4、鈮（Nb）鈮是一種強(qiáng)度相當(dāng)大而比重小的難熔金屬，可用作真空結(jié)構(gòu)方面的材料。目前，Nb主要用作其他難熔金屬的釬焊材料或用作吸氣劑。鈮無磁性，在1070℃下真空退火后壁Ta更容易加工。Nb的熔點(diǎn)低于Ta，蒸汽壓卻高于Ta。因此，盡管它的逸出功在所有難熔金屬中最小，卻很少用作熱電子發(fā)射體。鈮常被做成片狀，以便于點(diǎn)焊或電子束焊接。鈮也可以少量地添加到某些不銹鋼中，以阻止不銹鋼中的碳造成晶粒間的腐蝕。鈮對(duì)氧的親和力很強(qiáng)。在較高溫度下，除惰性氣體外，鈮幾乎對(duì)所有氣體的親和力都很強(qiáng)，因此它可以被用作吸氣劑，尤其是作為高溫吸氣劑應(yīng)用，鈮等難熔金屬也可用作真空設(shè)備中加熱裝置的電熱體和隔熱屏。第35頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月汞（Hg）汞是一種重金屬，在室溫下呈液態(tài)。汞的導(dǎo)電性能很好，膨脹系數(shù)變化很小，表面張力大，但蒸汽壓比較高，可用作多種開關(guān)、溫度計(jì)、壓力機(jī)（如麥?zhǔn)接?jì)）和液態(tài)密封材料汞在空氣中的蒸發(fā)速率很高（室溫下為10-4g.cm-2.s-1）能輕微地氧化，而且汞蒸汽又有毒，因此汞應(yīng)在密閉的環(huán)境中使用。汞不受干燥無硫空氣的影響，化學(xué)性質(zhì)十分類似于貴重金屬。汞能與多數(shù)金屬形成汞齊，因此除不銹鋼和其他鋼外的金屬都不能做盛汞的容器。第36頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月合金材料1、可伐合金可伐（Kovar）是一種鐵鎳鈷合金，它是在玻璃-金屬密封封接中最常用的合金。它的膨脹系數(shù)與幾種硬質(zhì)玻璃、陶瓷相匹配?？煞ゲＡ芊饪梢院婵镜?60℃.典型可伐合金含有53%Fe、29%Ni、17%Co、小于0.5%Mn、0.2%Si和總量小于0.25%Al、Mg、Zr和Ti?？煞ブ械拟捲诤辖鸺訜釙r(shí)能形成宜溶化的氧化物，有利于在金屬上涂覆玻璃或陶瓷?？煞タ梢杂密浐噶匣蛴埠噶线M(jìn)行釬焊和熔焊，經(jīng)過退火后亦可進(jìn)行模壓成形或切削加工。在真空技術(shù)中常用的焊接方法是在H2爐中用銅釬焊?？煞ルm然有很好的抗腐蝕性，但仍不如不銹鋼，因此應(yīng)放在干燥的地方儲(chǔ)存。可伐與汞及汞蒸氣都不發(fā)生反應(yīng)。可伐合金在453℃（其居里點(diǎn)）一下具有鐵磁性，其磁化率是磁場的函數(shù)，當(dāng)磁場增至7000G時(shí)，磁化率達(dá)到最大值3700G-1，然后又降下來。第37頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、青銅青銅（92%~93.5%Cu，其余為Sn）和磷青銅（含有微量的P）中的Cu和Sn蒸汽壓低、真空氣密性好，某些情況下可以用于真空設(shè)備的鑄造結(jié)構(gòu)中。由于青銅的機(jī)械強(qiáng)度較大，因此多用不含錫和鋅的鋁青銅或鈹青銅制造真空設(shè)備中所用的彈性元件、波紋管、電觸點(diǎn)和渦輪等。然而，對(duì)于含Zn的青銅，不能用于需要加工的真空設(shè)備和系統(tǒng)中。第38頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、黃銅黃銅含66%~95%Cu，其余為Zn。黃銅具有較高的塑性，在機(jī)械加工和壓力加工上下可制成形狀復(fù)雜的零件。但由于含鋅量高，而Zn的蒸汽壓高，在加熱時(shí)會(huì)放氣影響真空，污染真空設(shè)備，因此其使用溫度一般不超過150℃，所以黃銅不能用于烘烤的真空系統(tǒng)和超高真空系統(tǒng)中。一般，黃銅僅用在不需要去氣的可拆卸的低真空系統(tǒng)中做機(jī)構(gòu)件。第39頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月三、非金屬材料1、玻璃2、陶瓷3、塑料4、炭（石墨）及炭纖維制品5、橡膠材料6、輔助密封材料7、吸氣劑及吸附劑第40頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月非金屬材料真空系統(tǒng)中常用的非金屬材料主要有密封材料和絕緣材料兩類。1、玻璃玻璃主要用于制造玻璃真空系統(tǒng)（玻璃擴(kuò)散泵、閥、管道等）、金屬系統(tǒng)的觀察窗，容器及規(guī)管外殼、高壓電極絕緣體等。第41頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空技術(shù)中用玻璃的特點(diǎn)用玻璃制作真空容器的優(yōu)點(diǎn)很多，如成本低、便于制作、透明、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性都好，以及透氣率低等。普通玻璃不僅比可用于高真空的多數(shù)其他材料便宜，而且制造，還省去了金屬系統(tǒng)所必須的焊接、機(jī)械加工或卷曲等加工工序。對(duì)多數(shù)小型玻璃真空系統(tǒng)，都可容易的通過簡單的吹玻璃工藝制成。玻璃因其具有良好的電絕緣性，因而可用于高電壓的電引線。玻璃對(duì)多數(shù)輻照的透明性，使人們可以方便地觀察真空系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)。由于玻璃的透明性及絕緣性而得到的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，很容易用高頻火花檢漏儀對(duì)玻璃系統(tǒng)檢漏。玻璃用作真空系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：其抗沖擊強(qiáng)度低，抗拉強(qiáng)度低。因此，玻璃真空系統(tǒng)的體積一般比較小。第42頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月玻璃的分類大體上可把玻璃分為兩類：一類是軟玻璃，其線（膨）脹系數(shù)在70×10-7mm/(mm.℃)；一類是硬玻璃其。一般可根據(jù)軟玻璃的工作溫度比硬玻璃的低，來區(qū)分它們。另外不同氧化物與二氧化硅的融合，可以制成不同特性的玻璃，分類如下：（1）鉛玻璃（2）鈉鈣玻璃（3）硼硅玻璃（4）石英玻璃第43頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空系統(tǒng)對(duì)玻璃物理性能的要求（1）黏度（2）線膨脹系數(shù)與抗熱沖擊性能（3）熱導(dǎo)率（4）電阻率（5）電擊穿強(qiáng)度第44頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月玻璃的滲透率與放氣（1）玻璃的滲透率。在室溫下，基本上可以忽略氣體對(duì)玻璃的滲透，除了H2和He之外，實(shí)際上玻璃對(duì)其余所有的氣體都不滲透。這也是考慮選用玻璃做真空系統(tǒng)，尤其是形狀復(fù)雜的系統(tǒng)的器壁材料的因素之一。氣體分子的直徑對(duì)滲透量的影響很大，He分子直徑最小，因而滲透量最大，而Ar、N2和O2的分子直徑較大，對(duì)玻璃基本上不能滲透。實(shí)驗(yàn)證明：由于He分子極小，故在室溫下He能滲入玻璃，其滲透率的值隨著溫度升高按指數(shù)規(guī)律增大。氫對(duì)玻璃的滲透率遠(yuǎn)小于氦，因而氦氣是超高真空系統(tǒng)內(nèi)主要的殘留其他。玻璃的成分組成對(duì)氦的滲透影響非常大，不同種類的玻璃，其氦的滲透系數(shù)會(huì)有很大差別。氦對(duì)石英玻璃的滲透率最大，對(duì)硼硅硬玻璃的滲透較少，而對(duì)鈉鈣軟玻璃的滲透最少，因而鋁硅軟玻璃最適于用來制作超高玻璃真空系統(tǒng)，只有用某些特殊玻璃（如鋁硅酸鹽玻璃），才能獲得高于10-10Pa的真空度。（2）玻璃的放氣與除氣雖然玻璃本身富有的蒸汽壓極低（10-13~10-23Pa）但在制備玻璃過程中，氣體被捕獲于玻璃內(nèi)部稱為合成產(chǎn)物。這些氣體大多由H2O、CO、CO2和O2組成。玻璃的放氣氣源除了溶解于玻璃內(nèi)的氣體外，還被吸附在玻璃的表面上，吸附的主要成分也是水汽。玻璃有一特殊的表面層，水汽的擴(kuò)散系數(shù)在表層比內(nèi)部大得多。玻璃的常溫放氣主要來自表層，如用HF酸腐蝕掉該表層，放氣量可大大減少。當(dāng)玻璃表面生成水化物時(shí)，會(huì)破壞玻璃邊界的密封性能。尤其是玻璃處于蒸汽中時(shí)，其硅膠表面呈海綿狀，大量的水蒸氣吸附在其中。溶解和吸附的氣體是高真空玻璃系統(tǒng)的放氣來源，未經(jīng)烘烤的硼硅玻璃系統(tǒng)的放氣流量可達(dá)10-5Pa.m3/(s.m2)。經(jīng)真空烘烤除氣后可以大大減少常溫放氣量，因而在高真空中使用的玻璃至少在其最高溫度濕度下徹底地去氣。第45頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、陶瓷陶瓷廣泛的用在真空技術(shù)領(lǐng)域中，如用在電氣絕緣體，小型支撐結(jié)構(gòu)等，尤其是用在很高的工作溫度下。多數(shù)陶瓷硬而脆、強(qiáng)度高、抗熱震性好，能承受高溫（）和高場強(qiáng)。陶瓷的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不宜氧化，對(duì)酸、堿、鹽的腐蝕也有很好的抗力。另外，陶瓷警惕中沒有自由電子，一般具有很好的絕緣性。某些陶瓷具有特殊的光學(xué)性能，如用作固體激光材料、光導(dǎo)纖維、光貯存材料等。在真空工程中，陶瓷能與可伐合金封接成強(qiáng)度高，達(dá)到超高真空密封的真空零件。由于大多數(shù)的陶瓷都是在粉末燒結(jié)狀態(tài)模制成形，然后在焙燒除去結(jié)晶水。普通陶瓷在燒好以后，硬度極高，除了采用昂貴的研磨方法（或金剛石和超聲波的加工方法）以外，幾乎不能不能進(jìn)行機(jī)械加工。但新近出現(xiàn)了一種可進(jìn)行機(jī)械加工的新型玻璃-陶瓷，在真空領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。第46頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空中常用的陶瓷真空工程中所用的陶瓷基本上有三類：硅酸鹽陶瓷、氧化物陶瓷及特殊品種的氮化物、硼化物、可加工陶瓷等。真空技術(shù)中最常用的機(jī)組硅酸陶瓷是：硬瓷、鎂-鋁硅酸鹽、無堿鋁陶瓷和鋯石陶瓷。第47頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月可機(jī)械加工的陶瓷（1）麥考（Macor）。麥考是一種新型的可機(jī)械加工的玻璃陶瓷（2）拉瓦（Lavas）（3）氮化硼（BN）第48頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月塑料1、聚四氟乙烯聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物，為白色或灰白色的物質(zhì)。它是在高壓下由三氯甲烷與氫氟酸聚合制成四氟乙烯（粉末），在370℃時(shí)，將得到的聚四氟乙烯粉末裝模、燒結(jié)，產(chǎn)生一種堅(jiān)韌的、非熱塑性的樹脂。聚四氟乙烯雖大多是結(jié)晶體，但卻沒有熔點(diǎn)。它的塑形隨溫度升高而增加，而力學(xué)性能則急劇變壞。在溫度高于327℃時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)榉橇鲃?dòng)無定形的膠狀物，在高于400℃時(shí)，聚四氟乙烯分解，放出有毒的揮發(fā)性氟化物氣體。它的低溫性能也很好，溫度低于-80℃時(shí)人能保持其韌性。聚四氟乙烯具有優(yōu)良的真空性能。它的滲透率很低，它在室溫下的蒸汽壓喝放氣率都很低，比橡膠和其他塑料都要好。其25℃時(shí)的蒸汽壓為10-4Pa，350℃時(shí)為4×10-3Pa。與其本身或鋼之間的摩擦系數(shù)很低，對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為0.02~0.1.可用作無油軸承材料，也可用于真空動(dòng)密封。其彈性和壓縮性不如橡膠，而且在高負(fù)荷時(shí)趨于流動(dòng)，甚至破裂。當(dāng)加載高于3MPa時(shí)，產(chǎn)生殘余變形，加載到20MPa左右時(shí)，會(huì)被壓碎。因此它一般用作帶槽法蘭的墊片材料，而且負(fù)荷不超過3.5MPa。其具有良好的電絕緣性能?；瘜W(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定。且能用普通的刀具進(jìn)行高速切削加工。在正空技術(shù)中，聚四氟乙烯可用作密封墊片，永久或移動(dòng)的引入裝置的密封。絕緣元件和低摩擦的運(yùn)動(dòng)元件等。聚四氟乙烯的應(yīng)用溫度范圍為-80~200℃，其最高工作溫度可達(dá)到250℃第49頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、聚乙烯和聚丙烯它們分別是依稀和丙烯的熱塑高分子聚合物。它們的特點(diǎn)是：性能穩(wěn)定。在室溫下幾乎不受化學(xué)腐蝕。只是在溫度較高時(shí)，才會(huì)受到氣體或酸的氧化。但是在紫外線的照射下會(huì)增加這種氧化效應(yīng)。鹵素或有機(jī)酸能夠擴(kuò)散透過這些熱塑性材料或者被它們吸收，而且一些碳?xì)浠衔锬軌蛞鹚鼈児拿洝Ｋ?，盡管聚乙烯和聚丙烯的蒸汽壓在10-7Pa范圍內(nèi)，但是由于它們的強(qiáng)度和工作溫度的限制，使得這些材料在真空技術(shù)中的應(yīng)用受到很大的限制。第50頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月炭（石墨）及炭纖維制品1、炭（石墨）真空技術(shù)中常用的炭是人工石墨。石墨的熔點(diǎn)高、蒸汽壓低、熱導(dǎo)率高、導(dǎo)電性好、電子發(fā)射的溢出功高、熱發(fā)射率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、剛度大、吸氣性好喝價(jià)格便宜。因而石墨可用作真空爐的加熱器、鍍膜機(jī)熔煉用的坩堝（缺點(diǎn)是熔融物會(huì)產(chǎn)生炭污染）、金屬鍍膜中的熱屏蔽罩，以及電弧焊（爐）中的電極。炭還可以用于提高熱發(fā)射率，同時(shí)抑制了二次電子的發(fā)射，如鎳涂覆炭。炭的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、含氣量大、去氣困難、機(jī)械加工性差、焊接困難。第51頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、炭（石墨）纖維炭纖維在真空技術(shù)中，主要用于加熱裝置的電熱體，絕熱層和防腐耐熱的環(huán)境中。它有著優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)。其纖維是一種比蜘蛛絲還細(xì)，比鋁還輕，比不銹鋼還耐腐蝕（），比耐熱鋼還耐高溫，又能像銅那樣導(dǎo)電的新材料。炭纖維的工作溫度可達(dá)-180~3300℃，即使從3000℃冷卻到室溫也不炸裂。其織品是真空電爐中頗具優(yōu)勢(shì)的好材料。若將炭纖維加熱到2000~300℃,并讓其受張力作用，即可成為含碳量大于99%的石墨纖維。其性能比炭纖維更佳。根據(jù)需要可織成布、帶、管、繩等，與鎢、鉬、碳棒相比，輻射率高，發(fā)射率為鎢的2倍，輻射面積大，熱慣性小，導(dǎo)電率高，密度小，在高溫下不變形、熔點(diǎn)極高，易成形。其另一特點(diǎn)是受熱時(shí)，在軸向是熱脹冷縮，而且其線膨脹系數(shù)很低，比普通鋼小幾十倍，實(shí)際上近乎為零。第52頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、炭纖維-樹脂復(fù)合材料（炭纖維增強(qiáng)塑料）是以樹脂為基體，用炭纖維增強(qiáng)的一種新型復(fù)合材料。作為集體材料的樹脂，目前以環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂應(yīng)用最廣。作為增強(qiáng)材料，與玻璃纖維等增強(qiáng)材料相比，炭纖維具有高強(qiáng)度、高模量、。斷裂伸長小等特點(diǎn)。高強(qiáng)度炭纖維拉伸強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，而斷裂伸長率為1%，并在2000℃以上高溫，其強(qiáng)度和彈性模量保持不變。炭纖維增強(qiáng)塑料還具有很高的比強(qiáng)度和比模量、抗疲勞、吸振、抗蠕變、熱脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率大和耐水性好等特點(diǎn)。炭纖維增強(qiáng)塑料在真空工程中可用于制作軸承、密封圈、墊、齒輪等零件、具有耐磨、耐腐蝕、耐熱、無需潤滑等特點(diǎn)。第53頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月橡膠材料橡膠大體可分為以下兩類：由天然乳膠制成的硫化橡膠、合成橡膠（包括丁基、氯丁、丁晴橡膠）以及硅酮橡膠、氟橡膠等1、天然橡膠是由天然橡膠制成的。通常是在橡膠中加入填料和添加劑并使之硬化和硫化而成。這種橡膠表面呈多孔狀，放氣量大（通常是氫氣、碳?xì)浠衔镆约耙讚]發(fā)的氣體）。它在室溫下的蒸汽壓很高，它對(duì)大多數(shù)的氣體（特別是H2和CO2）的滲透率也很高。天然橡膠的力學(xué)性能和電性能在很大程度上取決于制備過程。在真空技術(shù)中，軟橡膠只限用于工作在室溫或接近室溫的連續(xù)抽空的粗、低真空系統(tǒng)。常用作墊片和膠管。第54頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、合成橡膠按性能可分為普通。耐油。耐熱幾種。其放氣率和透氣率顯著低于普通軟橡膠包括氯丁橡膠、氟橡膠。硅酮橡膠。硅橡膠等第55頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月真空密封橡膠的選擇影響真空密封的幾個(gè)主要因素：（1）耐熱性（2）耐壓縮變形性（3）漏氣率（4）氣透性（5）出氣率（6）橡膠的升華在高真空系統(tǒng)中，橡膠密封元件對(duì)真空系統(tǒng)極限壓力的主要影響因素是材料的漏氣率和出氣率第56頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月輔助密封材料1、真空封蠟是由瀝青、蟲膠、蜂膠等有機(jī)物制成的，用于可拆卸但不可動(dòng)處的接頭處密封或填封小漏孔等。真空封蠟的軟化溫度為50~100℃，使用時(shí)加熱軟化涂于漏處，其飽和蒸汽壓在1.3×10-4Pa一下。商品封蠟有20號(hào)、50號(hào)、80號(hào)幾種，標(biāo)號(hào)越大其黏度越大第57頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、真空封脂主要用于真空系統(tǒng)的磨口、活栓及活動(dòng)連接處的密封盒潤滑，是一種脂膏狀物質(zhì)。一般真空脂的工作溫度較低，真空脂的使用溫度范圍是由其黏度決定的。黏度也會(huì)真空脂的一個(gè)很重要的參數(shù)。油脂的黏度一般不應(yīng)太大，以保持密封件能自由運(yùn)動(dòng)。但如果黏度過低，又會(huì)造成油脂在外界大氣壓力的作用下而漏進(jìn)真空系統(tǒng)中，所以真空脂的選用應(yīng)依照使用場合。工作溫度等情況綜合考慮。在使用時(shí)油脂應(yīng)涂得少兒勻，以免污染系統(tǒng)第58頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、真空封泥是由高黏度低蒸汽壓的石蠟與高嶺土為主要原料混合而成的一種油泥。其可塑性好，易成形。其飽和蒸汽壓不大于6.6×10-2Pa，使用溫度在35℃以下。適用于低真空系統(tǒng)略有真空且經(jīng)常拆卸的部件，或臨時(shí)密封用。真空封泥對(duì)金屬盒非金屬均有很好的附著力。第59頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4、真空漆其飽和蒸汽壓較低（約1×10-4Pa），在干燥和硬化后能承受200℃以下的溫度，同時(shí)還具有良好的抗腐蝕能力。真空漆可刷涂或噴涂于零件表面及焊縫的微小漏風(fēng)處，用來堵漏或防止H2滲入金屬器壁中。使用中應(yīng)注意的是，不能再系統(tǒng)處于真空狀態(tài)時(shí)進(jìn)行漆的涂刷，以免被大氣壓乳系統(tǒng)中。第60頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月吸氣劑和吸附劑1、吸氣劑大量應(yīng)用于真空電子器件中，它對(duì)器件的性能及使用壽命有重要的影響：（1）在器件的排氣封離后和老煉過程中消除殘余的和重新釋放的氣體；（2）在器件的儲(chǔ)存和工作期間維持一定的真空度；（3）吸收器件在工作中所釋放的氣體。由于吸氣劑在電真空器件放氣、漏氣時(shí)吸收氣體，為器件創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，因而大大延長了器件的壽命，穩(wěn)定了器件的特性參量。另外，吸氣劑的用途在不斷擴(kuò)大，如用于太陽能集熱管等真空器件和制成各類吸氣劑泵，應(yīng)用到科研及工業(yè)中去。第61頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月在真空中所以用的吸氣劑一般分蒸散型和非蒸散型兩類，后者又發(fā)展制成吸氣劑泵A蒸散型吸氣泵也稱為擴(kuò)散型或散燒型，主要用于電真空器件和微小真空容器的真空保持。蒸散型吸氣劑主要由鈣、鎂、鍶、鋇等IIA族元素及其合金組成，其中以鋇類吸氣劑用的最多。目前常用的主要由鋇鋁合金吸氣劑，用于顯像管等器件中的吸氣劑蒸散型吸氣劑又可分為：吸熱劑吸氣劑和放熱型吸氣劑。吸熱型吸氣劑對(duì)溫度的依存性強(qiáng)，蒸散溫度較高（一般需加熱到1040℃以上）需要吸收大量熱才能蒸散，蒸散重復(fù)性差，因而現(xiàn)在已不大使用了。放熱型吸氣劑克服了吸熱型吸氣劑的缺點(diǎn)，在鋇鋁合金或鋇化合物中加入各種添加劑，如鎳、鐵、鈦、等粉末。這樣，在吸氣劑激活蒸散時(shí)放出大量的熱，降低了蒸散吸氣劑的溫度，蒸散重復(fù)性好。目前主要包括：鋇釷吸氣劑、鋇鈦吸氣劑、鋇鋁鎳吸氣劑蒸散型吸氣劑存在如下缺點(diǎn)，使得他的應(yīng)用具有局限性：（1）高電壓器件不適用；（2）因?yàn)锽a膜會(huì)與汞及鹵素反應(yīng)形成汞齊等化合物，使Ba膜活性破壞，因此，充有汞、氮或鹵素的器件不易采用蒸散型吸氣劑（3）怕漏電和怕引入寄生電容的器件以及工作溫度高的器件等均不能用蒸散型吸氣劑；（4）器件體積小，無合適的蒸散沉膜表面或缺失沉積Ba膜的足夠空間的器件；（5）禁忌Ba膜引起遮光效應(yīng)的器件，如照明燈泡等。第62頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月B非蒸散型吸氣劑是體積型的吸氣劑（圖層型），主要由IVB族過渡元素鋯、鈦、釷、鉬等及合金組成。它們又分為單質(zhì)體積型、合金體積型、大比表面機(jī)型3種。適于應(yīng)用在不能使用蒸散型鋇膜吸氣劑的場合單質(zhì)型包括鋯、鈦、鉭等物質(zhì)，把它們做成線。挑糞狀放于器件的柵、陽極等處高溫吸氣（一般工作溫度為600℃）但是在低溫下它們不吸氣.合金型包括鋯鋁、鋯硅、鋯鎳、鋯石墨、鋯鈦等吸氣劑，它們具有體效應(yīng)吸氣特性。第63頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月吸附劑吸附劑與吸氣劑相反，它是在低溫下具有良好的吸氣性能，溫度升高時(shí)要解吸放氣。這類吸附劑常用于冷吸附泵、阱用物理吸附劑。常用的有：活性炭、活性氧化鋁、硅膠、分子篩等。第64頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月A分子篩是一種人工合成的吸附劑，其原粉一般為白色晶體粉末。其粒度范圍為1~10um。分子篩內(nèi)部含有大量的水分。當(dāng)加熱到一定溫度脫出水分后，其晶體結(jié)構(gòu)保持不變，同時(shí)形成許多與外部相通的均勻的微孔。當(dāng)氣體分子直徑比此微孔孔徑小時(shí)，可以進(jìn)入孔的內(nèi)部，從而使某些分子大小不同的物質(zhì)分開，起到篩分的作用，所以稱之為分子篩。第65頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月B硅膠是一種無毒、無臭、無腐蝕性的多孔結(jié)晶體物質(zhì)，不溶于水，可用于苛性鈉溶液。硅膠的孔隙率可達(dá)到70%，平均孔徑為4×10-7cm，平均密度約為650kg/m3，吸濕能力可達(dá)其質(zhì)量的30%，硅膠又有原色硅膠和變色硅膠之分。變色硅膠吸濕后其顏色將變成紅色，由于價(jià)格比原色硅膠高，因此用它作原色硅膠吸濕指示劑，當(dāng)其顏色變紅以后，說明吸濕已飽和。即可拿去再生。可以通過再生處理后再重復(fù)使用，它們的吸氣過程是物理作業(yè)。再生是用150~180℃的熱空氣加熱。再生后的硅膠仍能繼續(xù)使用，但其吸氣能力有所下降，所以，使用時(shí)間長了，應(yīng)更換新硅膠。第66頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月四、真空衛(wèi)生1、材料表面常見的污染形式2、材料表面凈化3、表面凈化處理的基本方法4、放電清洗5、氣體（氮?dú)猓_洗6、非金屬材料的清洗7、清洗的基本程序8、清洗程序及注意事項(xiàng)9、清潔零件的存放。第67頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月1、材料表面常見的污染形式：（1）環(huán)境空氣中的塵埃和拋光殘?jiān)捌渌袡C(jī)物等；（2）水基類：操作時(shí)的手汗、吹氣時(shí)的水汽、唾液等；（3）表面氧化物：材料長期放置在空氣中或放置在潮濕空氣中形成的表面氧化物；（4）酸、堿、鹽類物質(zhì)：清洗時(shí)的殘余物質(zhì)、手汗、水中的礦物質(zhì)等；（5）油脂：加工、裝配、操作時(shí)沾染上的潤滑劑、切削液、真空油脂等。第68頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、材料表面凈化表面凈化定義為在真空工藝進(jìn)行前，先從工件或系統(tǒng)材料表面清除所不期望的物質(zhì)的過程。凈化處理的目的是為了改進(jìn)真空系統(tǒng)中所有器壁和其他組件表面在各工作條件下的工作穩(wěn)定性。這些工作條件包括高溫、低溫以及電子、離子、光子、或重粒子的發(fā)射和轟擊凈化處理后要求得到的表面，可分為原子級(jí)清潔表面和工藝技術(shù)上的清潔表面兩類。原子級(jí)清潔表面僅能在超高真空下實(shí)現(xiàn)。他需要在嚴(yán)格控制的環(huán)境條件下進(jìn)行，一般通過較長的時(shí)間過程，采用如加熱、粒子轟擊、濺射、氣體反應(yīng)等技術(shù)手段在特定的表面區(qū)域獲得原子級(jí)清潔表面。通常的實(shí)際應(yīng)用一般并不要獲得原子級(jí)清潔表面，僅要求工藝技術(shù)上的情節(jié)或較好的表面質(zhì)量，即保證所有的表面盡可能沒有微觀結(jié)構(gòu)物質(zhì)，并且使凈化處理后表面的各種分子約束得更緊密，在基體相上沒有明顯的化學(xué)物質(zhì)。一般情況下，在一切需要使用溶劑的清潔凈化工作都不能再真空中進(jìn)行。如果在真空中進(jìn)行凈化處理（通常采用加熱、轟擊等手段），那么凈化處理通常是在真空工藝系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的（如鍍膜室、分析室）第69頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月表面凈化處理的基本方法1、溶劑清洗用溶劑清洗是一種應(yīng)用最普通的方法。該方法中使用的各種清洗液可分為：（1）軟化水或含水系統(tǒng)：如含洗滌劑的水、稀酸或堿；（2）無水有機(jī)溶劑：如乙醇、乙二醇、異丙醇、甲酮、丙酮等；（3）石油分餾物、氯化或氟化碳?xì)浠?；?）乳狀液或溶劑蒸汽（5）金屬清洗劑：這種清洗劑分為酸性、堿性和中興偏堿三類。其用途分別為：1）酸性：多用于清洗氧化物、銹和腐蝕物；2）堿性：含有表面活性劑，用于清除輕質(zhì)油污；3）中性偏堿：可避免酸堿對(duì)表面的損失。所采用的溶劑類型取決于污染物的本質(zhì)。第70頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2、超聲波清洗它提供了一種清除較強(qiáng)粘附污染的技術(shù)方法。這種清洗工藝可產(chǎn)生很強(qiáng)的物理清洗作用。因而是振松與表面強(qiáng)粘合污染物的非常有效的技術(shù)。在超聲清洗工藝中，可以根據(jù)污染物種類的不同，選擇純水、有機(jī)溶劑清洗液或無機(jī)酸性、堿性和中性清洗液作為清洗介質(zhì)。為了強(qiáng)化清洗效果，有時(shí)還在清洗液中加入金剛砂研磨劑。清洗液可按以下原則選取：（1）表面張力??；（2）對(duì)聲波的衰減?。唬?）對(duì)油脂的溶解能力大；（4）無毒、無害物質(zhì)

第71頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3、蒸汽脫脂清洗主要適用于清除基片表面油脂膜和類脂膜等碳?xì)浠铮瑢?duì)于帶有牢固附著污染物和污染得很嚴(yán)重的基片，當(dāng)用擦洗和浸洗或超聲波清洗方法清洗以后，再用蒸汽清洗會(huì)得到很好的清洗效果。這種方法經(jīng)常用于玻璃的清洗工序的最后一步。蒸汽脫脂工藝的清洗液可以是異丙基乙醇、三氯乙烯或某周氟化的碳水化合物。溶劑被加熱蒸發(fā)，形成熟的高密度蒸汽。蒸汽脫脂清洗操作方法簡單。可大批量清洗，是得到高質(zhì)量清潔表面的好方法。其清洗效率可用測(cè)定摩擦系數(shù)的方法來檢驗(yàn)。另外還有暗場檢驗(yàn)、接觸角和薄膜附著力測(cè)量等方法，這些值越高，表面清潔得越好。第72頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4、電解侵蝕清洗處理采用電解侵蝕方法可以縮短侵蝕時(shí)間及減少溶液的消耗，并可以得到化學(xué)