ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные материалы для вакуумных систем и способы их сочленения из "Основы вакуумной техники" Важнейшими в технике высокого вакуума материалами являются стекло, металлы и резина. [c.272] Общие свойства. Стекло обладает весьма многими положительными свойствами, которые сделали его одним из самых распространенных материалов с самого начала воз-никноБенйя электровакуумной промышленности. [c.272] Зависимость вязкости стекла от температуры. Одним из важнейших свойств стекла, от которого зависит уста-навлеиие того или иного темнературного режима его обработки, является вязкость. Кривая на рис. 8-1 изображает зависимость вязкости стекла от температуры. По оси ординат отложены значения вязкости в пуазах пз — абсолютная единица вязкости) ординату приходится строить в логарифмическом масштабе, так как зависимость вязкости стекла от температуры чрезвычайно велика. По оси абсцисс отложена температура, но без указания численных значений, так как для стекол различного состава одинаковым значениям вязкости соответствуют различные температуры, хотя характер кривой остается одинаковым. Температура разделена на зоны, соответствующие определенным состояниям стекла помимо этого, отмечены некоторые точки кривой, соответствующие важнейшим характеристическим температурам. [c.273] Следующая, очень широкая температурная зона соответствует размягченному состоянию стекла. Представляя собой твердый раствор с большим числом составных частей (главным образом окислов различных металлов), стекло в отличие от химических соединений не имеет определенной точки плавления из твердого состояния в жидкое (расплавленное) стекло переходит постепенно, через размягченное состояние, причем вязкость стекла изменяется примерно от 10 3 до 10 пз. [c.274] Наконец, когда вязкость стекла становится меньшей 102 стекло считается находящимся в жидком состоянии, так как при этом значении вязкости поведение стекла уже не отличается от поведения жидкости, характеризующейся главным образом быстрым растеканием и принятием формы сосуда. [c.274] Границы зоны размягчения, интервал рабочих температур. Спайка стекла, придание ему определенной формы, изготовление стеклянных деталей и полуфабрикатов и другие работы со стеклом производятся в ограниченном интервале так называемых рабочих температур, когда стекло находится в зоне размягчения поэтому мы рассмотрим особенности этой зоны более подробно. [c.274] Температурную точку, выше которой стекло находится в расплавленном состоянии, условились называть температурой плавления стекла. Она является верхней (по температуре) границей зоны размягчения. [c.274] Нижняя температурная точка, отграничивающая зону размягчения от твердого (хрупкого) состояния стекла, имеет большое практическое значение для работы со стеклом. Эту точку называют точкой превращения, так как при этой температуре такие важные для вакуумной техники свойства стекла, как тепловое расширение и электрическое сопротивление, изменяются скачкообразно. Эта точка имеет важное практическое значение таюке и для закалки и отжига стекла. [c.274] При работе со стеклом необходимо внутренние напряжения в нем сводить к минимуму. Если стекло, в котором при остывании возникли внутренние напряжения, снова нагреть до температуры размягчения, выдержать при этой температуре достаточное время, а затем подвергнуть медленному охлаждению, то можно снять все внутренние напряжения в стекле или хотя бы ослабить их до степени, безопасной для прочности стекла в процессе температурной обработки стекла можно предохранить его от возникновения опасных внутренних напряжений, если охлаждение проводится достаточно медленно. Операция снятия внутренних напряжений в стекле или предохранения от их возникновения носит название отжига стекла. [c.275] Точку превращения можно считать наименьшей температурой, при которой возможна закалка стекла или его отжиг. Однако для ускорения процесса отжиг стекла производится обычно при более высокой температуре, когда вязкость стекла становится примерно в 10 раз меньшей (10 2 вместо 10 3 пз). [c.275] Расстекловывание. Необходимо обратить внимание на существование в зоне размягчения особой температурной области, соответствующей значениям вязкостей в пределах от 10 до 10 пз это—область так называемого раостек-ло-вывания она характеризуется тем, что в этой области стекло, нормально имеющее аморфную структуру, может кристаллизоваться, потеряв при этом свою прозрачность, механическую прочность и температурную устойчивость. [c.275] При вязкости, меньшей 10 пз, частицы стекла обладают подвижностью, необходимой для образования кристаллов, но кристаллы не достигают больших размеров, они неустойчивы, так как только что возникнув, растворяются в стекле. [c.275] В пределах же области расстекловывания в массе стекла могут получаться устойчивые кристаллы, так как частицы стекла имеют подвижность, достаточную для образования кристаллов, в то же время температура стекла недостаточна для их растворения. [c.276] Марш стекол, применяемых в вакуумной технике, В табл, 8-1 указаны составы различных стекол, применяемых в технике высокого вакуума, а также температуры отжига и коэффициент теплового расширения. [c.276] Коэффициент расширения является весьма важным физическим свойством стекла, с которым необходимо считаться при спайке стекла со стеклом, с металлами и другими материалами. [c.276] Сравнивая величины температ фы отжига и коэффициен. та теплового расширения стекол различных составов, все стекла можно разделить (кроме кварцевого) на две основные группы легкоплавкие — с относительно низкой температурой размягчения (490—610° С) и с относительно большим коэффициентом теплового расширения (82— 92) 10 и тугоплавкие с более высокой температурой размягчения (555—640 С) и с относительно малым коэффициентом расширения (39 ч-49) 10 , Эти две группы стекол можно различать друг от друга по внешнему виду,-если смотреть на трубку с торцовой стороны, то торец легкоплавкого стекла имеет зеленый цвет, а торец тугоплавкого — светло-желтоватый. [c.276] Обозначения стекла (в. скобках 51 Ог В Оз А150з СаО Ь цО ВаО РЬО 2п0 N3 0 к о РсаОз, не Линейный коэффициент теплового Температура размягчения, Темпера- тура отжига. [c.277] Названия некоторых стекол отражают их химический состав свинцовые стекла (содержат окись свинца) доломитовые (содержат окись кальция и магния) баритодоломитовые (содержат дополнительно окись бария) тугоплавкие стекла по химическому составу носят название боросиликатных и т. п. [c.278] Вернуться к основной статье