Большая Советская Энциклопедия (ВА) - БСЭ БСЭ

  Лит.: Королев Б. И., Основы вакуумной техники, 5 изд., М. — Л., 1964; Дэшман С., Научные основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1964; Левин Г., Основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1969.

  Е. Н. Мартинсон.

Вакуумные измерения

Ва'куумные изме'рения, см. Вакуумметрия .

Вакуумные материалы

Ва'куумные материа'лы, 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. • 10-3 сек 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.

Вакуумный манометр

Ва'куумный мано'метр, вакуумметр, прибор для измерения давления разреженных газов. См. Вакуумметрия .

Вакуумный насос

Ва'куумный насо'с , устройство для удаления (откачки) газов и паров из замкнутого объёма с целью получения в нём вакуума . Существуют различные типы В. н., действие которых основано на разных физических явлениях: механические (вращательные), струйные, сорбционные, конденсационные.

  Основные параметры В. н.: предельное (наименьшее) давление (остаточное давление, предельный вакуум), которое может быть достигнуто насосом; быстрота откачки — объём газа, откачиваемый при данном давлении в единицу времени (м3 /сек , л/сек ); допустимое (наибольшее) выпускное давление в выпускном сечении насоса, дальнейшее повышение которого нарушает нормальную работу В. н.

  Механические насосы применяют для получения вакуума от 1 н/м2 (10-2 мм рт. ст. ) до 10-8 н/м2 (10-10 мм рт. ст. ). В рабочей камере простейшего механического насоса совершает возвратно-поступательное движение поршень, который вытесняет газ, создавая при обратном ходе разрежение со стороны откачиваемой системы. Поршневые насосы (рис. 1а, 1б ) были первыми механическими насосами. Их вытеснили вращательные насосы. В многопластинчатом вращательном насосе (рис. 2а, 2б ) всасывание и выталкивание газа осуществляется при изменении объёмов ячеек, образованных эксцентрично расположенным ротором, в прорезях которого помещены подвижные пластины, прижимающиеся к внутренней поверхности камеры и скользящие по ней при его вращении. За счёт большой частоты вращения ротора эти насосы при сравнительно малых размерах обладают большой быстротой откачки (до 125 л/сек ). Предельное давление достигает 2000 н/м2 (15 мм рт. ст. ) в одноступенчатых насосах и 10 н/м2 (10-1 мм рт. ст. ) в двухступенчатых. Аналогично происходит процесс откачки газа водокольцевыми насосами (рис. 3а, 3б ). При вращении колеса с радиальными лопастями, эксцентрично расположенного в камере, вода, заполняющая камеру, увлекается лопастями и под действием центробежных сил отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо 1 и серповидную камеру 2 , в которую поступает откачиваемый газ. При вращении колеса ячейки поочерёдно соединяются с каналом, через который откачиваемый газ выходит в атмосферу. Эти насосы пригодны для откачки влажного и загрязнённого газа, кислорода и взрывоопасных газов. Предельный вакуум составляет 95% (в одноступенчатых насосах) и 99,5% (в двухступенчатых насосах) от теоретически возможного; например, при температуре воды 20°С — до 7,1 кн/м2 (53 мм рт. cт. ) в одноступенчатых и 3,1 кн/м2 (23 мм рт. cт. ) в двухступенчатых насосах.