熱膨脹系數(shù)46526

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1、熱膨脹量二溫度差X熱脹系數(shù)X長度=5.802X長度（mm）長度單位:m參考資料:GB/T20801.2-2006表B?1（東北大學(xué)，遼寧沈陽110006）2.2材料的其它性能①機(jī)械強(qiáng)度如上所述，系統(tǒng)的器壁必須承受得住人氣的壓力。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)尺寸的結(jié)構(gòu)所能承受的總床力（當(dāng)然，容器結(jié)構(gòu)形狀也有較大的影響。例如，関柱形和球面形結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就大于平面形結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度）。②熱學(xué)性能許多真空系統(tǒng)耍承受溫度的變化，如加熱和冷卻或二者兼?zhèn)?。因而必須?duì)所用材料的熱學(xué)性能十分熟悉。不僅?？紤]到熔點(diǎn)，還要考慮到強(qiáng)度隨溫度的變化“例如，銅的機(jī)械性能遠(yuǎn)在低于熔點(diǎn)溫度Z前

2、就開始下降，因而不宜用銅制做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)屮的部件必須具備能完成某項(xiàng)功能或工序所要求的電性能，同時(shí)這些性能乂不能與真空系統(tǒng)的要求和孑盾。例如，元件在真空室中工作，是靠輻射放熱冷卻的，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蹈響，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。因此在冇電了朿或離了朿的系統(tǒng)屮，必須認(rèn)真考慮系統(tǒng)材料的磁性

3、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其它性能光學(xué)性能（例觀察窗）、硬度、抗腐蝕性、熱導(dǎo)率和熱膨脹等性能也常常起著十分重要的作用。2.3真空材料的選材原則2.3.1對(duì)真空容器殼體及內(nèi)部冬件材料的要求①冇足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度來保證殼體的承床能力。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它缺陷。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氣壓要足夠低（對(duì)超高其空系統(tǒng)來說尤其重要）。④化學(xué)穩(wěn)定性好。不易氧化和腐蝕，不與真空系統(tǒng)屮的工作介質(zhì)及工藝過程屮的放氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。⑤熱穩(wěn)定性

4、好。在系統(tǒng)的丁作溫度（高溫與低溫）范圍內(nèi)，保持良好的真空性能和機(jī)械性能。⑥在丄作冀空度及丄作溫度下，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有較好機(jī)械加工性能及焊接性能。2.3.2對(duì)密封材料的要求①有足夠低的飽和蒸氣壓。一般低真空時(shí)，其室溫下的飽和蒸氣壓力應(yīng)小于1.3x10*1-1.3x10-2Pao高真空時(shí)，應(yīng)小于1.3x10-3-1.3x10_5Pao②化學(xué)及熱穩(wěn)定性好。在密封部位，不因合理的溫升雨發(fā)生軟化，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或揮發(fā)，捷至被大氣沖破。③有一定的機(jī)械及物理性能。冷卻后破化的固態(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

5、，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。當(dāng)然，除了材料的以上性能外，還要考慮材料的成木、利用率及選購的叮能性等。3.金屬材料在真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造中常川的金屬及其合金材料主要有：低碳鋼、不銹鋼、銅、鋁、線、金、銀、鈣、鋼、鋁、錠、鈦、鋼、傢、可伐合金、線珞（鐵）合金、磁性合金、銅合金、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁等。3.1鑄件金屬鑄件由于表血粗糙，微孔較多，很少用于制造高真空系統(tǒng)零件。高

6、級(jí)鑄鐵及冇色金屬鑄件大多用于制造各種機(jī)械真空泵。要求鑄件貝有較島的致密性，通常采用的鑄鐵牌號(hào)有HT200、HT250、HT300等。鑄造鋁合金牌號(hào)有ZLI09（AI,Si,Cu,Mg,Ni）、ZL203（AI,Cu）、ZL301（AI,Mg）等。當(dāng)工作溫度較高時(shí),不應(yīng)選用含有磷、鋅、鎘等元素的銅合金鑄件。3.2鋼及不銹鋼3.2.1鋼碳鋼在低真空工作范圍內(nèi)的應(yīng)用較為普遍。通常根據(jù)工藝要求,碳鋼制造的真空室內(nèi)表而需要鍍層涂覆或裸露拋光。除了鍍層表面以外，碳鋼表面放氣速率比不銹鋼大的多，尤其是銹蝕農(nóng)面放氣量更大，農(nóng)面狀態(tài)的好壞，是影響碳鋼真空性能的主要因索。所以，應(yīng)盡量使其內(nèi)表面光

7、滑、無銹。一般情況下工作真空度越窩，貝IJ對(duì)內(nèi)表面的要求也越嚴(yán)格。實(shí)踐表明：室溫時(shí)山大氣滲透到真空屮去的氣體是很少的。然而，隨著溫度的升高，這種滲透暈將急劇増加。在宅溫常壓下氫氣滲透過低碳鋼鋼板的速率要比低碳鋼的表而放氣率小兒個(gè)數(shù)量級(jí)。在室溫下氮滲透過低碳鋼的速率遠(yuǎn)低于氨，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)必須注總。在真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，從材質(zhì)的綜合性能（真空、物理機(jī)械性能）考慮，大多采用低碳鋼（軟鋼）為宜。特別是真空容器的殼體、閥、管道及蒸氣流泵的泵體或?qū)Я鞴艿韧捎?0#、15#、20#鋼