Cтраница 5 из 5
Поскольку структура керамических материалов содержит стекловидную фазу, выделение газа из керамики происходит по тому же механизму, что и из стекла. Газы, содержащиеся в керамике, состоят в основном из паров воды, CO2 и СО, причем выделение происходит как с поверхности, так и из объема материала. В выделяющихся газах присутствуют, как правило, небольшие количества водорода. Обнаружено, что основным газом, выделяемым алюмооксидными керамическими камерами, используемыми в ускорителях, является водород.
Очевидно, что на обезгаживание керамики существенно влияет ее пористость. Поэтому для ускорения обезгаживания деталей, используемых внутри вакуумной установки, их часто изготавливают из высокопористой керамики. Обычно силикатные керамики с высоким процентным содержанием стекловидной фазы (например, фарфор) захватывают наибольшее количество газа. Стеатит, форстерит и алюмооксидная керамика содержат значительно меньшее количество адсорбированного газа, причем содержание газа может быть дополнительно уменьшено при изготовлении деталей в условиях вакуума. Одним из преимуществ керамики перед стеклом является возможность обезгаживания керамических деталей вакуумных установок до их сборки теми же методами, что и для металлических деталей. Это, по-видимому, необходимо только тогда, когда детали, изготовленные из керамических материалов, составляют значительную часть всей вакуумной установки. Вакуумные установки с керамическими деталями могут прогреваться до температур 500 0C и выше. Однако при значительном нагреве
может происходить выделение газов, образующихся в результате диссоциации примесей оксидов металлов.
Например, для оксида железа, являющегося обычной примесью в силикатной керамике, давление диссоциации составляет около 10~4 Па при 800°С, и, таким образом, Fe2O3 может быть источником существенных выделений кислорода при высоких температурах в течение длительного времени.
Итак, вакуумные керамические детали следует предварительно прокаливать в условиях вакуума при температурах порядка 1000 0C, а вакуумные установки выдерживать при 45O 0C или выше в течение нескольких часов. В результате этого скорость газовыделения может быть снижена до ~10-11 Па*м3*с-1*м2 или меньше.
|