真空工艺与实验技术PDF电子书下载

1.1 材料表面的污染与净化 1

1.1.1 材料表面常见的污染形式 1

1 真空材料的表面净化处理 1

1.1.2 材料表面净化 3

1.2 表面净化处理的基本方法 4

1.2.1 溶剂清洗 4

1.2.2 电化学清洗处理 16

1.2.3 加热和辐照清洗 18

1.2.4 气体加热还原分解净化表面 22

1.2.5 放电清洗 28

1.2.6 剥去覆盖涂层清洗 28

1.2.7 气体冲洗 29

1.3.1 污染物的确定 31

1.3.2 清洗方法的确定 31

1.3 清洗的基本程序 31

1.3.3 清洗溶剂的选择 32

1.3.4 清洗程序及注意事项 33

1.4 非金属材料的清洗 33

1.4.1 玻璃陶瓷的清洗 33

1.4.2 塑料与橡胶的清洗 33

1.5 清洁零件的存放 34

2 真空材料的除气 38

2.1 气体的吸附与脱附 38

2.1.1 吸附 38

2.1.2 脱附 60

2.2 材料除气的基本方法 76

2.2.1 加热烘烤除气 76

2.2.2 电子束轰击除气 76

2.2.3 离子轰击除气 80

2.3.1 玻璃材料的除气 82

2.3 玻璃及陶瓷材料的除气 82

2.3.2 陶瓷材料的除气 85

2.4 金属材料的除气 86

2.4.1 表面吸附气体的除气 86

2.4.2 表面化学反应产生的气体去除 88

2.4.3 金属件除气的一般方法及工艺参数 89

2.5 电真空器件的除气 90

2.5.1 器件外壳的除气 91

2.5.2 器件内部电极的除气 91

2.6 超高真空系统的烘烤除气 92

2.6.1 除气加热方法 92

2.6.2 烘烤温度与时间的选择 93

2.6.3 循环使用的超高真空系统的除气 94

2.6.4 高能粒子轰击除气 94

2.7 烘烤除气装置 95

3.1.1 真空仪表的选用 97

3　真空系统的检测技术 97

3.1 真空测量仪表与规管的选用和安装 97

3.1.2 真空规管的安装 99

3.1.3 规管与被测系统的连接形式 101

3.2 真空规管的使用 103

3.2.1 温度差对规管的测量影响 103

3.2.2 气体及蒸气对真空计测量的影响 105

3.2.3 环境热辐射与安装方位对热偶真空规管的影响 107

3.2.4 测量系统对测量精度的影响 108

3.2.5 其他因素对被测系统的影响 113

3.3 特定条件下的真空测量技术 114

3.3.1 热偶真空计对不同气体成分的真空测量 114

3.3.2 热导式真空计对已知成分的混合气体系统的真空测量 115

3.3.3 真空放电指示管及高频真空火花计的应用 116

3.3.4 极高真空测量技术 117

3.4 真空测量仪表的使用维护与故障检测 121

3.4.1 真空测量仪表的基本维护 121

3.4.2 电离真空计的故障检测和测量值的修正 122

3.4.3 冷阴极磁控电离真空计的使用和维护 125

3.4.4 电阻真空计应用中的误差分析 127

3.4.5 压缩式真空计（麦氏计）的测量误差分析与使用 131

3.4.6 几种真空仪表的常见故障及检修方法 136

3.5 真空系统气密性检测 148

3.5.1 漏气及其产生原因 148

3.5.2 漏孔及其检测 149

3.5.3 检漏技术中的常用参数 152

3.5.4 检漏方法的选择 154

3.6 真空系统常用检漏方法 156

3.6.1 充压检漏法 156

3.6.2 真空计检漏法 158

3.6.3 离子泵检漏法 160

3.6.4 卤素检漏法 161

3.6.5 高频火花检漏仪检漏方法 162

3.6.6 超声波检漏技术 164

3.6.7 荧光示踪检漏技术 166

3.6.8 质谱仪检漏技术 174

3.6.9 真空（负压）氦质谱检漏方法 183

3.6.10 正压氦质谱检漏技术 187

3.6.11 背压检漏法 198

3.6.12 分子泵抽气系统的氦质谱检漏仪 204

3.6.13 提高质谱检漏仪检漏效果的方法 205

3.7 高真空、超高真空系统的虚漏及漏孔堵塞 211

3.7.1 虚漏 211

3.7.2 漏孔的堵塞现象 211

3.7.3 补漏 212

3.8 大型真空装置的检漏与密封 213

3.8.1 大型真空容器的氦质谱检漏灵敏度和反应时间 213

3.8.2 大型真空容器的密封结构设计 216

3.8.3 大型真空容器的检漏结构设计 220

3.8.4 钟罩法检漏大型真空容器的焊缝 221

3.8.5 大型真空容器制造过程中的检漏 222

3.8.6 总装检漏 224

3.9 真空装置设计制造及运行中的检漏 226

3.9.1 设计阶段的检漏问题 227

3.9.2 制造加工过程中的检漏问题 227

3.9.3 安装调试阶段的检漏 228

3.9.4 运行及维修时的检漏 228

3.9.5 真空设备的检漏进行步骤 229

3.10.1 漏气率 230

3.10 真空容器检漏实例——真空热处理炉的检漏 230

3.10.2 真空热处理炉的制造要求与调试 232

3.10.3 真空热处理炉使用中出现漏气的分析 234

4 真空系统内残余气体的分析与测量 237

4.1 真空系统内残余气体的成分分析 237

4.1.1 概述 237

4.1.2 不同压力及抽气系统下的残余气体成分 238

4.2 残余气体在真空系统中的化学反应 242

4.2.1 残余气体在真空系统中的反应类型 242

4.2.2 残余气体在热表面上的反应 243

4.3 真空系统残余气体的测量 247

4.3.1 分压力测量的意义 247

4.3.2 分压力测量仪 248

4.3.3 四极质谱计残余气体分析测量技术 249

4.4 降低真空系统残余气体分压力的抽气方法 257

4.4.1 溅射离子泵抽气系统 257

4.4.2 分子筛吸附泵抽气系统 260

4.4.3 降低低温泵抽气系统极限压力的方法 262

4.4.4 真空系统内有机气体的清除 264

5　真空系统的操作与维护 266

5.1 真空系统的组成 266

5.1.1 真空系统的形式 266

5.1.2 真空机组 267

5.1.3 典型真空系统 273

5.2 真空系统的安全防护 277

5.2.1 真空系统的防护装置 277

5.2.2 真空系统的防爆及防泄漏 279

5.2.3 系统中磁铁和电气系统的防护 280

5.2.4 热及辐射对操作人员的危害 281

5.3 机械真空泵抽气系统 282

5.3.1 系统的基本操作及注意事项 282

5.3.2 机械泵抽气系统清洁真空的获得 283

5.3.3 机械真空泵系统抽除水蒸气的措施 289

5.3.4 用油封机械泵抽除含腐蚀性和磨蚀性气体 296

5.3.5 油封机械真空泵排气油雾的防治 299

5.3.6 机械真空泵油的过滤与更换 305

5.3.7 含尘气体的真空抽气系统 306

5.3.8 机械真空泵系统常见故障排除与维修 309

5.4 扩散泵抽气系统 320

5.4.1 扩散泵抽气系统组成 320

5.4.2 扩散泵抽气系统的操作 322

5.4.3 扩散泵系统操作注意问题 324

5.4.4 扩散泵抽气系统维护与常见故障排除 329

5.5 涡轮分子泵抽气系统 333

5.5.1 涡轮分子泵抽气系统的组成 333

5.5.2 涡轮分子泵抽气系统操作 335

5.5.4 涡轮分子泵系统常见故障及排除 337

5.5.3 操作注意事项 337

5.5.5 分子泵与气体捕集泵组合的真空系统 338

5.6 低温泵抽气系统 343

5.6.1 低温泵抽气系统 343

5.6.2 系统的操作 344

5.6.3 系统操作注意事项 346

5.6.4 低温抽气超高真空系统的烘烤 348

5.6.5 制冷机低温泵抽气系统的故障及排除 350

5.6.6 制冷机低温泵的维护 356

5.6.7 制冷机低温泵的再生 357

5.7 溅射离子泵抽气系统 359

5.7.1 抽气系统操作 359

5.7.2 操作注意事项 360

5.8 水蒸气喷射泵抽气系统 360

5.8.1 水蒸气喷射泵抽气系统组成与抽气过程 360

5.8.2 水蒸气喷射泵抽气系统的工作特性 361

5.8.3 水蒸气喷射泵抽气系统的辅助部件的配置 362

5.8.4 水蒸气喷射真空泵常见故障及其消除方法 366

5.9 真空系统的维修方法 367

5.9.1 真空系统故障诊断分析 367

5.9.2 系统故障的平分检测法 370

5.9.3 系统故障的替换检测法 371

6 真空工程焊接技术 372

6.1 真空技术对焊接工艺的要求 372

6.2 真空焊接的分类 372

6.2.1 熔化焊 372

6.2.2 真空钎焊 373

6.2.3 压力扩散焊 373

6.3 氩弧焊 373

6.3.1 氩弧焊的接头形式 374

6.3.2 常用材料的氩弧焊 378

6.4 电子束焊 382

6.4.1 电子束焊接的原理及特点 382

6.4.2 电子束焊接的分类与应用 383

6.4.3 电子束焊接工艺 384

6.5 激光束焊接 388

6.6 真空钎焊 388

6.6.1 真空钎焊的应用特点 389

6.6.2 真空钎焊接头设计的依据和原则 390

6.6.3 真空钎焊接头基本形式 392

6.6.4 真空设备中常用钎焊接头的形式 396

6.6.5 钎焊焊缝间隙的选择 397

6.6.6 真空钎焊用钎料 402

6.6.7 真空钎焊工艺 415

6.6.8 真空钎焊质量的影响因素及完善措施 431

6.7 真空扩散焊接 435

6.7.1 概述 435

6.7.2 真空扩散焊接设备 436

6.7.3 真空扩散焊接工艺 439

6.7.4 扩散钎焊 440

6.8 超声波焊接 442

6.8.1 超声波金属焊接 442

6.8.2 超声波塑料焊接 444

6.8.3 超声波焊接的特点及应用 444

6.9 真空系统的焊接与组装 446

6.9.1 大型真空容器密封法兰的焊接 446

6.9.2 真空波纹管的焊接 447

6.9.3 不锈钢超高真空容器的焊接 449

7.1 玻璃-玻璃封接 456

7.1.1 概述 456

7 真空工程封接技术 456

7.1.2 玻璃焊料封接技术 457

7.2 玻璃-金属封接 459

7.2.1 玻璃-金属封接类型与结构形式 459

7.2.2 玻璃封接电极引入结构 459

7.2.3 封接材料与接头形式 460

7.2.4 封接方法与工艺 463

7.3 陶瓷-金属材料的封接 468

7.3.1 陶瓷-金属封接材料 468

7.3.2 陶瓷-金属封接形式 469

7.3.3 陶瓷金属化封接 471

7.3.4 真空直接钎焊封接 473

7.3.5 陶瓷钎焊应用实例 475

7.4 其他材料的封接 476

8.1 概述 479

8 真空器件的电击穿及预防措施 479

8.2 真空间隙的预击穿过程 481

8.2.1 真空中金属电极的表面过程 481

8.2.2 场致发射引发预击穿 484

8.2.3 表面微放电预击穿现象 484

8.2.4 微粒预击穿现象 486

8.3 真空击穿过程及机理 489

8.3.1 真空击穿过程 489

8.3.2 场致发射引发的电击穿 489

8.3.3 微粒引发的击穿理论 491

8.4 影响真空电击穿的因素与预防措施 497

8.4.1 影响金属电极间真空绝缘的因素 497

8.4.2 减少击穿的措施 497

8.4.3 真空抽气技术对真空击穿的影响 504

8.4.4 电子管内真空击穿的特征 505

参考文献 507