真空室由多种材料制成,主要是钢合金、不锈钢和铝合金等金属,因为它们能够承受压力的剧烈变化。材料的选择取决于强度、耐压性和穿透性等因素。除金属外,真空室还可以由玻璃、塑料、黄铜、高密度陶瓷和亚克力制成,具体取决于应用的具体要求。
真空室所用材料:
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钢合金和不锈钢: 这些是建造真空室最常用的材料。不锈钢因其耐久性和抗腐蚀性而备受青睐,适用于维持高真空环境。它既可用于标准真空系统,也可用于超高真空系统。
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铝合金: 在超高真空系统中,铝合金因其重量轻、真空性能优异而受到青睐。铝合金还更易于清洁,不易放气,这对于保持高真空至关重要。
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其他材料: 根据具体应用,真空室也可以由玻璃和塑料制成,它们通常用于较简单、要求不高的应用,如教育演示。黄铜、高密度陶瓷和丙烯酸树脂也可使用,特别是在需要透明度或特定热性能的情况下。
设计和构造注意事项:
真空室的设计不仅要选择合适的材料,还要考虑形状和结构。真空室可以是圆柱形(垂直或水平)、球形或箱形(长方形或立方体)。形状是根据预期用途和可用空间来选择的。
在建造阶段,通常通过焊接、机械加工或锻造来连接材料。检查腔室是否存在由这些工序造成的应变或变形至关重要,因为瑕疵可能导致泄漏和真空质量下降。例如,焊接会造成金属应变,必须仔细检查并纠正,以确保真空密封的完整性。
专业应用:
对于需要高质量沉积过程的应用,例如磁控溅射系统,真空室可达到极高的真空度(10^-6 至 10^-9 托)。这些真空室通常由不锈钢制成,并需要隔热和法兰等部件的精密加工等附加功能,以确保在加工过程中杂质最少、附着力高。
总之,真空室所用材料的选择基于其承受压力变化、抗腐蚀和维持高真空的能力。根据应用的具体要求,材料和设计的选择对真空室的功能和效率至关重要。
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