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1 真空材料概述 1

1.1 真空材料的分类 1

1.2 电真空材料的分类与特性 2

1.2.1 电真空材料的分类 2

1.2.2 电真空材料的特性 2

1.3 真空系统平衡方程 6

2 材料的气体渗透与扩散 8

2.1 气体分子的溶解与渗透 8

2.2 影响溶解度的因素 10

2.2.1 环境气压对溶解度的影响 10

2.2.2 温度对溶解度的影响 11

2.2.3 气体-固体配组的性质对溶解度的影响 12

2.3.1 气体在金属中的溶解度 14

2.3 不同材料中的气体溶解度 14

2.3.2 气体在非金属材料中的溶解度 15

2.4 气体扩散方程 17

2.5 气体渗透速率 18

2.5.1 气体对平板壁的渗透 18

2.5.2 气体对圆筒壁的渗透 22

2.5.3 气体对球形壁的渗透 24

2.5.4 不同气体-固体配组的渗透性能 25

3 材料的放气 35

3.1 常温放气 35

3.2 高温放气 39

3.2.1 高温放气概述 39

3.2.2 材料的高温放气机理 40

3.2.3 材料的高温放气参量 41

3.3.1 无限厚平板材料 46

3.3 材料放气速率的计算 46

3.3.2 有限厚平板材料 47

3.3.3 球形固体材料 48

3.3.4 圆柱形固体材料 49

3.3.5 结构及初始溶解浓度不均匀的固体材料 50

3.4 真空材料的放气率测试方法 51

3.4.1 流量率法（动态法） 52

3.4.2 压升率法（静态法） 56

3.4.3 收集法 57

3.4.4 质量损失或重量损失法 57

3.4.5 放气率的动态法测试装置 57

3.5 材料的真空除气 65

4 材料的蒸发、升华与凝结 68

4.1 蒸气 68

4.2 蒸气压 69

4.3 蒸发率和凝结率 74

4.4 材料蒸发对真空器件的影响 79

5 真空材料的其他性能与选材要求 82

5.1 真空材料的其他性能 82

5.2 真空材料的选材原则 83

5.2.1 对真空容器壳体及内部零件材料的要求 83

5.2.2 对密封材料的要求 83

6 金属材料 85

6.1 电真空及超高真空金属材料的工艺特点 85

6.1.1 粉末冶金法 85

6.1.2 金属热还原法 85

6.3.1 纯铁 86

6.3 纯铁与钢 86

6.2 铸件 86

6.1.3 真空熔炼法 86

6.3.2 碳素钢 88

6.3.3 不锈钢 90

6.3.4 不锈复合钢板 93

6.4 有色金属 94

6.4.1 镍（Ni） 94

6.4.2 铜（Cu） 97

6.4.3 铝（Al） 100

6.4.4 钛（Ti） 102

6.4.5 锆（Zr） 105

6.5 贵重金属 107

6.5.1 铂（Pt） 107

6.4.7 铬（Cr） 107

6.4.6 镉、锌（Cd、Zn） 107

6.5.2 钯（Pd） 109

6.5.3 金（Au） 110

6.5.4 银（Ag） 111

6.6 软金属 112

6.6.1 铟（In） 112

6.6.2 镓（Ga） 113

6.6.3 汞（Hg） 114

6.7 难熔金属 116

6.7.1 钨（W） 116

6.7.2 钼（Mo） 118

6.7.3 钽（Ta） 119

6.7.4 铌（Nb） 121

6.7.5 铼（Re） 123

6.8.1 难熔金属合金 124

6.8 合金 124

6.8.2 铁镍合金与可伐合金 126

6.8.3 镍铬合金与铁铬合金 128

6.8.4 铜合金 129

6.9 碱金属与碱土金属 131

6.9.1 碱金属 131

6.9.2 碱土金属和镁 132

7 磁性材料 135

7.1 磁性材料的性质与分类 135

7.2 软磁材料 138

7.2.1 软磁材料的特性 138

7.2.2 纯铁和铁合金 139

7.2.3 坡莫合金 139

7.2.4 软磁铁氧体 141

7.2.5 非晶态软磁材料 142

7.2.6 纳米微晶软磁材料 143

7.2.7 高分子有机磁性材料 146

7.3 硬磁材料 149

7.3.1 硬磁材料特性 149

7.3.2 磁钢与铁合金 149

7.3.3 纳米微晶稀土硬（永）磁材料 151

7.3.4 永（硬）磁材料的发展趋势 152

7.3.5 永磁（硬磁）材料磁性测量方法 153

7.4 钕铁硼永磁材料 161

7.4.1 钕铁硼合金的磁特性 161

7.4.2 烧结Nd-Fe-B永磁体的制造方法 163

7.4.3 粘结Nd-Fe-B永磁材料的制造 166

7.4.4 低温度系数和高矫顽力Nd-Fe-B永磁体 179

7.4.5 钕铁硼永磁体的热出气率 180

8 溅射镀膜靶材 186

8.1 靶材的种类 186

8.2 对靶材的技术要求 186

8.2.1 靶材的纯度 186

8.2.2 成分与结构均匀致密性 187

8.2.3 晶粒尺寸及结晶取向 188

8.2.4 靶材的几何形状与尺寸 188

8.2.5 靶材与阴极背板的连接 188

8.3 靶材的制备工艺 189

8.4 常用的溅射靶材 190

8.4.1 铬靶 190

8.4.2 ITO靶 190

8.4.3 金及金合金靶 195

8.4.4 磁性材料靶 196

8.4.5 铝合金溅射靶材 196

9 非金属材料 200

9.1 玻璃 200

9.1.1 真空工程所用玻璃的特点 200

9.1.2 玻璃的分类 201

9.1.3 玻璃的机械性能 201

9.1.4 玻璃的黏度、膨胀系数与热导率 202

9.1.5 电阻率与电击穿强度 204

9.1.6 玻璃的抗化学腐蚀性能 204

9.1.7 玻璃的渗透率与放气 205

9.2 陶瓷 207

9.2.1 陶瓷的性质 207

9.2.2 真空中常用的陶瓷 208

9.3 塑料 212

9.3.1 氟塑料（聚四氟乙烯） 212

9.3.2 聚乙烯和聚丙烯 214

9.3.3 尼龙 214

9.3.4 酚醛塑料 214

9.3.5 有机玻璃 215

9.4 石墨（碳） 215

9.4.1 概述 215

9.4.2 石墨的真空性能 216

9.4.3 石墨的电性能 218

9.4.4 石墨的物理化学性能 219

9.4.5 石墨的机械性能 221

9.4.7 真空电阻炉的石墨构件 222

9.4.6 石墨的加工工艺性 222

9.5 碳纤维与石墨纤维 224

9.5.1 碳纤维与石墨纤维的性质 225

9.5.2 石墨纤维制品的应用 226

9.5.3 石墨纤维-树脂复合材料（碳纤维增强塑料） 229

9.5.4 石墨纤维增强金属基复合材料 230

9.6 橡胶 232

9.6.1 天然橡胶 232

9.6.2 合成橡胶 232

9.6.3 真空密封橡胶的选择 234

9.7 环氧树脂 235

9.7.1 环氧树脂的特性 235

9.7.2 机械真空泵的环氧树脂修复 236

10.2 真空封脂 237

10.1 真空封蜡 237

10 辅助密封材料 237

10.3 真空封泥 238

10.4 真空漆 238

10.5 真空粘接剂 238

10.5.1 环氧树脂封胶 238

10.5.2 氯化银 239

10.5.3 厌氧胶 239

11 吸气剂与吸附剂 240

11.1 吸气剂 240

11.1.1 蒸散型吸气剂 240

11.1.2 非蒸散型吸气剂 243

11.2 吸附剂 247

11.2.1 分子筛 247

11.2.2 硅胶（SiO2） 251

12 真空工程用油 252

12.1 真空泵油 252

12.1.1 机械真空泵油 252

12.1.2 机械真空泵油的性能要求 253

12.1.3 机械真空泵油的过滤与更换 255

12.1.4 机械真空泵油的再生应用 259

12.2 扩散泵油 260

12.2.1 对扩散泵油的要求 260

12.2.2 扩散泵油分类及对极限压力的影响 261

12.2.3 扩散泵油的饱和蒸气压Ps 261

12.3 扩散喷射泵油（增压泵油） 262

12.4 真空干燥用油 262

12.4.1 气相干燥用煤油 262

12.4.2 导热油 264

12.5 真空润滑用油 265

12.5.1 真空液体润滑的特点和方式 265

12.5.2 真空润滑用油 268

12.5.3 真空轴承的润滑技术 272

13 真空工程中的常用气体 274

13.1 惰性气体 276

13.1.1 氦（He） 276

13.1.2 氖（Ne） 276

13.1.3 氩（Ar） 276

13.1.4 氪、氙（Kr、Xe） 277

13.2 活性气体 277

13.2.1 氢气 277

13.2.3 氮气 278

13.2.2 氧气 278

13.2.4 二氧化碳 279

13.2.5 一氧化碳 279

13.3 气体的纯化与制取 279

13.3.1 气体的纯化 279

13.3.2 气体的制取 281

14 低温制冷系统工作介质 286

14.1 制冷剂 286

14.1.1 制冷剂的一般分类 286

14.1.2 对制冷剂的要求 287

14.1.3 常用的制冷剂 288

14.2 载冷剂 298

14.2.1 对载冷剂的要求 299

14.2.2 常用载冷剂 299

参考文献 305