經典推薦《真空工程設計》

        《真空工程設計》是近十幾年來國內真空領域又一部大型工具書，內容豐富，資料新穎，文字精煉，信息量大。全面系統地反映出現代真空工程設計的新思路，具有很強的適用性。

        本書共25章，涵蓋了真空工程設計的各個領域。包括真空概論；真空技術的物理基礎；真空獲得技術與設備；真空工程中製冷低溫技術應用基礎；真空度測量儀器；低溫測試技術；真空與低溫技術中的熱計算基礎；真空管路的流導計算；真空系統的設計；真空與低溫容器設計；真空容器的分析設計；真空與低溫閥門及法蘭；真空傳動軸；真空與低溫工程元件；真空與低溫工程材料；容器檢漏；真空低溫工程中的焊接技術；真空清潔處理；太空飛行器空間環境模擬設備；真空應用裝置以及基礎數據。

        本書可供各種科學技術領域從事真空工程設計、研究、應用的科技人員使用，亦可供高等院校相關專業師生參考。

第1章  真空概論    劉玉魁

1.1真空1

1.2真空計量單位4

1.3真空區域劃分5

1.4真空環境特點及其應用8

1.4.1真空環境產生壓力差8

1.4.2真空環境中氧和水含量顯著減小8

1.4.3真空環境下氣體分子運動的平均自由程增大8

1.4.4真空環境使氣體分子在固體表面形成單分子層時間增長9

1.4.5真空環境減小能量傳遞9

1.4.6真空環境使物質沸點降低而蒸發速率加快14

1.4.7真空環境中材料迅速脫氣14

第2章  真空技術的物理基礎    劉玉魁

2.1氣體基本性質16

2.1.1氣體與蒸氣16

2.1.2玻義耳-馬略特定律17

2.1.3查理定律18

2.1.4蓋呂薩克定律18

2.1.5道爾頓分壓力定律18

2.1.6阿伏伽德羅定律19

2.1.7理想氣體的狀態方程19

2.2氣體分子運動理論20

2.2.1分子運動論的要點20

2.2.2氣體的壓力及分子動能21

2.2.3氣體分子速度22

2.2.4氣體的入射率24

2.2.5氣體平均自由程26

2.3氣體中的遷移現象29

2.4氣體的擴散31

2.4.1氣體的自擴散31

2.4.2氣體的互擴散33

2.4.3氣體的熱擴散34

2.5氣體的黏滯性35

2.5.1壓力較高時黏滯流氣體的黏滯係數35

2.5.2壓力較低時分子流氣體的黏滯係數37

2.6氣體中的熱量傳遞38

2.6.1壓力較高時黏滯流氣體的熱量傳遞38

2.6.2壓力較低時分子流氣體的熱傳導40

2.6.3輻射傳熱42

2.7熱流逸42

2.8蒸發與凝結44

2.8.1蒸發率及凝結率44

2.8.2蒸氣壓45

2.9氣體在固體中的溶解49

2.10氣體在固體中的擴散51

2.11氣體在固體中的滲透52

2.11.1滲透係數及滲透氣體量52

2.11.2各種材料的滲透性54

2.12氣體與固體的吸附56

2.12.1物理吸附及化學吸附56

2.12.2吸附力及吸附能56

2.12.3吸附速率58

2.12.4分子沿表面遷移61

2.12.5吸附方程62

2.13氣體從固體表面的解吸65

2.13.1解吸過程65

2.13.2解吸速率65

2.13.3材料出氣66

2.14氣體中的放電現象68

2.14.1氣體的電離68

2.14.2氣體放電70

2.14.3輝光放電72

2.14.4弧光放電73

2.14.5火花放電74

2.14.6電暈放電75

2.14.7潘寧放電75

第3章  真空獲得技術與設備    閆格

3.1概述76

3.1.1真空泵基本參數76

3.1.2真空泵型號編制方法77

3.1.3真空泵的分類79

3.1.4各類真空泵工作壓力範圍79

3.2機械真空泵81

3.2.1往復式真空泵81

3.2.2水環真空泵82

3.2.3旋片真空泵83

3.2.4滑閥真空泵89

3.2.5羅茨真空泵91

3.2.6乾式真空泵96

3.2.7分子泵108

3.2.8隔膜真空泵115

3.3蒸汽流真空泵116

3.3.1水蒸氣噴射泵116

3.3.2油擴散泵118

3.3.3油擴散噴射泵121

3.4氣體捕集真空泵121

3.4.1濺射離子泵121

3.4.2低溫泵122

3.4.3非蒸散型吸氣泵128

3.5國產真空泵132

3.5.1SKY乾式真空泵組及濺射離子泵132

3.5.2KYKY分子泵134

3.5.3環球真空的真空泵產品140

3.5.4浙真集團真空泵146

3.5.5博開科技DZB系列低溫泵149

3.5.6紀維無油渦旋真空泵151

3.5.7華特HTFB複合分子泵153

3.5.8上海真空泵廠真空泵153

3.5.9南光機器F型分子泵及2XZ型及2X型旋片式真空泵155

3.5.10國產Z型系列油擴散噴射真空泵156

3.5.11國產K型系列油擴散真空泵156

3.5.12淄博真空設備廠真空泵163

3.5.13海樂威真空泵產品164

第4章  真空工程中製冷低溫技術應用基礎    楊建斌

4.1概述167

4.2低溫製冷技術基礎概念168

4.3獲得低溫的方法170

4.3.1相變製冷171

4.3.2氣體絕熱膨脹製冷171

4.3.3半導體製冷172

4.4製冷低溫工質及載冷劑172

4.4.1製冷工質173

4.4.2載冷劑180

4.4.3低溫工質188

4.4.4低溫工質物性數據193

4.5蒸氣壓縮循環製冷231

4.5.1單級蒸氣壓縮循環製冷231

4.5.2復疊式蒸氣壓縮製冷循環237

4.5.3內復疊式蒸氣壓縮製冷循環239

4.6氣體液化製冷技術240

4.6.1氣體液化循環240

4.6.2低溫液體在冷卻中的應用243

4.7氣體循環低溫製冷技術247

4.7.1逆布雷頓循環低溫製冷系統247

4.7.2逆斯特林循環製冷系統249

4.7.3吉福特-麥克馬洪（G-M）制冷機251

4.7.4脈管制冷機253

4.8製冷設備255

4.8.1壓縮機255

4.8.2換熱器261

4.8.3節流元件及膨脹機268

4.8.4輔助設備272

第5章  真空度測量儀器    肖祥正

5.1真空計的分類278

5.2彈性變形真空計279

5.2.1布爾登規(真空壓力表)279

5.2.2薄膜真空計279

5.3石英真空計280

5.3.1石英真空計的工作原理280

5.3.2石英晶振諧振阻抗的測量280

5.4熱傳導真空計281

5.4.1電阻真空計（皮拉尼真空計）281

5.4.2熱偶真空計283

5.4.3熱傳導真空計的優缺點284

5.5熱陰極電離真空計284

5.5.1普通熱陰極電離真空計284

5.5.2B-A真空計286

5.6冷陰極磁控放電真空計（潘寧真空計)287

5.7四極質譜計288

5.7.1四極質譜計的結構288

5.7.2四極質譜計的工作原理288

5.7.3四極質譜計的主要性能指標291

5.7.4四極質譜計的工作模式293

5.7.5氣體成分的判別293

5.7.6分壓力的計算296

5.8真空質量監控儀296

5.8.1工作原理297

5.8.2系統的標準配置297

5.8.3835VQM質譜儀的特性299

5.9國產各類真空計主要技術性能300

5.10質量流量計306

5.10.1MFC用途和特點306

5.10.2熱式MFC工作原理306

5.10.3MFC使用307

5.10.4國內外MFC發展狀況介紹307

5.10.5MFC在真空設備中的典型應用和注意事項308

5.10.6北京七星華創電子股份有限公司質量流量計308

第6章  低溫測試技術    石芳錄

6.1概述312

6.1.1低溫範圍劃分及獲得312

6.1.2溫度標準與傳遞313

6.2低溫溫度測量315

6.2.1低溫溫度計原理及分類315

6.2.2低溫溫度計的選型及應用316

6.2.3幾種常用低溫溫度計317

6.2.4低溫溫度測試技術的最新發展334

6.3低溫介質液面測量336

6.3.1浮子式液面計336

6.3.2壓差式液面計337

6.3.3電容式液面計339

6.3.4電阻式液面計340

6.3.5超聲波液面計342

6.4低溫介質流量測量343

6.4.1節流式流量計343

6.4.2渦輪流量計344

6.4.3渦街流量計346

6.4.4螺翼式流量計348

6.4.5超聲流量計349

6.4.6熱式和角動量式流量計（質量流量計）349

6.4.7低溫流量計的標定350

第7章  真空與低溫技術中熱計算基礎    劉玉魁

7.1熱傳導354

7.1.1通過平壁的導熱355

7.1.2圓筒壁的導熱355

7.1.3各種類型熱傳導簡圖及熱量計算公式355

7.1.4金屬材料熱導率358

7.1.5非金屬材料熱導率359

7.1.6保溫材料的熱導率361

7.1.7接觸熱阻362

7.2低壓下氣體分子熱傳導363

7.3輻射傳熱366

7.3.1一個表面被另一個表面全包圍輻射換熱367

7.3.2兩平行表面之間輻射換熱367

7.3.3兩個表面之間置入n塊輻射屏368

7.3.4各種材料的發射率368

7.4輻射換熱角係數及其基本特性375

7.4.1輻射換熱角係數概念375

7.4.2輻射換熱角係數基本特性375

7.4.3微元面對有限面的角係數376

7.4.4有限面對有限面的角係數380

7.5對流換熱384

7.5.1計算傳熱係數所用特徵數385

7.5.2傳熱係數計算基本公式386

7.5.3管內受迫流動換熱關聯式388

7.5.4外掠單管換熱準則關聯式389

7.5.5外掠管束389

7.5.6熱計算用的氣體及液體物理性質390

7.5.7流體沿平板及圓板自然對流與強迫對流時傳熱係數計算393

7.5.8空氣中自然對流傳熱係數394

7.6真空絕熱394

7.6.1高真空絕熱394

7.6.2真空多孔絕熱394

第8章  真空管路的流導計算    劉玉魁

8.1氣體流量、流阻、流導的基本公式398

8.2流量單位398

8.3應用列線圖和曲線計算管道串聯時的流導和泵的有效抽速399

8.4氣體沿管道的流動狀態400

8.4.1湍流400

8.4.2黏滯流400

8.4.3分子流401

8.4.4黏滯-分子流401

8.4.5湍流與黏滯流的判別401

8.4.6黏滯流、黏滯-分子流和分子流的判別402

8.5黏滯流時孔的流導402

8.6分子流時孔的流導403

8.6.1圓孔403

8.6.2矩形薄壁窄縫404

8.6.3管道中隔板上的小孔405

8.6.4縮孔405

8.7黏滯流時管道的流導406

8.7.1圓截面長管406

8.7.2圓截面短管407

8.7.3矩形及正方形截面管道407

8.7.4環形截面管道409

8.7.5偏心圓環409

8.7.6橢圓形截面管道410

8.7.7徑向輻射流結構流導410

8.7.8各種氣體的流導關係411

8.8分子流時管道的流導412

8.8.1圓截面長管412

8.8.2圓截面短管413

8.8.3環形截面管道414

8.8.4橢圓形截面管道414

8.8.5錐形管道415

8.8.6扁縫形管道415

8.8.7矩形管道416

8.8.8等邊三角形截面管道417

8.8.9變截面及勻截面管道417

8.8.10彎管418

8.8.11徑向輻射流結構的流導418

8.8.12各種氣體的管道流導關係418

8.9分子流、黏滯流時對20℃空氣，孔和管道的流導匯總419

8.10黏滯-分子流時管道的流導421

8.10.1圓截面管道421

8.10.2矩形截面管道422

8.11以克勞辛係數計算管道流導423

8.12擋板的流導424

8.13用傳輸概率計算流導426

8.14分子流下複雜管路的流導和傳輸概率431

8.14.1兩截面相同的管道串聯431

8.14.2兩截面相同的管道中間連接一個大容器431

8.14.3管道與小孔組合後的傳輸概率432

8.14.4兩管道中間有小孔時管路傳輸概率432

8.14.5兩個截面不同的管道串聯後的傳輸概率432

第9章  真空系統的設計    劉玉魁

9.1真空系統設計原則433

9.2真空系統設計中的主要參數435

9.2.1真空室的極限壓力435

9.2.2真空室的工作壓力435

9.2.3真空室抽氣口處泵的有效抽速436

9.3真空室抽氣時間計算438

9.3.1低真空及中真空下抽氣時間計算438

9.3.2高真空下抽氣時間計算443

9.3.3真空室壓力下降至初始壓力的1/2、1/10和1/e時的抽氣時間444

9.4穩定或瞬變過程的平衡壓力444

9.5細長真空室內壓力分布444

9.6選泵抽速及前級泵配置445

9.6.1主泵選擇及抽速計算445

9.6.2前級泵的配置及抽速確定446

9.6.3粗抽泵抽速確定448

9.7油擴散泵抽氣系統448

9.7.1擴散泵抽氣系統的構成448

9.7.2油封真空泵的運行449

9.7.3擴散泵的運行452

9.8渦輪分子泵抽氣系統455

9.8.1渦輪分子泵抽氣系統的構成455

9.8.2渦輪分子泵抽氣系統運行456

9.9濺射離子泵抽氣系統457

9.9.1濺射離子泵抽氣系統的構成457

9.9.2濺射離子泵抽氣系統的運行458

9.9.3濺射離子泵的使用與維護459

9.9.4分子篩吸附泵的使用與維護459

9.10低溫泵抽氣系統460

9.10.1低溫泵抽氣系統的構成460

9.10.2低溫泵抽氣系統運行461

9.11超高真空系統設計462

9.11.1超高真空與高真空系統設計462

9.11.2材料選擇462

9.11.3表面化學清洗及烘烤463

9.11.4抽氣技術464

9.11.5超高真空裝置實例465

9.12氣冷式直排大氣羅茨泵抽氣系統468

9.12.1氣冷羅茨泵選型影響因素469

9.12.2氣冷羅茨泵組的極限壓力及工作壓力470

9.13羅茨真空泵機組470

9.13.1概述470

9.13.2國產羅茨真空泵機組技術性能、曲線、外形尺寸474

9.14擴散泵真空機組490

9.14.1概述490

9.14.2國產擴散泵真空機組外形尺寸與基本參數490

第10章  真空容器設計    劉玉魁

10.1真空容器設計原則500

10.1.1真空容器總體設計要求500

10.1.2真空容器的焊接要求501

10.1.3真空容器檢漏501

10.1.4圓筒體的形位偏差501

10.1.5真空室門的設計502

10.1.6真空室水冷套設計504

10.1.7真空室中換熱計算505

10.2真空容器強度計算507

10.2.1薄殼507

10.2.2設計壓力507

10.2.3壁厚附加量507

10.2.4容器的最小壁厚508

10.2.5許用應力508

10.2.6焊縫係數509

10.2.7開孔削弱係數510

10.3真空容器殼體壁厚計算511

10.3.1圓筒形殼體511

10.3.2球形殼體514

10.3.3錐形殼體515

10.3.4箱形殼體515

10.4外壓圓筒和球殼壁厚計算公式520

10.4.1外壓圓筒和外壓管子520

10.4.2外壓球殼523

10.5外壓圓筒體加強圈設計530

10.5.1概述530

10.5.2圖表法計算加強圈530

10.6容器開孔補強設計531

10.6.1概述531

10.6.2封頭開孔補強532

10.6.3外壓容器的開孔補強533

10.6.4內壓圓筒體開孔補強533

10.6.5開孔補強計算533

10.6.6並聯開孔的補強534

10.6.7補強方法534

10.6.8加強圈535

10.7外壓封頭壁厚計算539

10.7.1外壓球形封頭539

10.7.2外壓凸形封頭539

10.7.3錐形封頭541

10.7.4平蓋541

10.7.5井字加強圓形球蓋544

10.8受壓平板的應力與撓度計算545

10.8.1概述545

10.8.2矩形平板中心應力及撓度545

10.8.3圓形平板中心應力與撓度547

10.8.4圓環形平板548

10.8.5受壓平板應用示例552

10.9容器支撐結構焊縫強度計算555

10.9.1焊縫受力計算555

10.9.2焊縫受力應用示例557

10.10容器封頭558

10.10.1容器封頭的類型代號及標記方法(摘自JB/T 4746—2002)558

10.10.2封頭成型厚度減薄率允許值559

10.10.3容器封頭直邊的傾斜度、外圓周公差及內直徑公差560

10.10.4容器封頭內表面積、容積與質量計算561

10.11橢圓形及碟形封頭繪製596

10.11.1橢圓形封頭繪製596

10.11.2碟形封頭繪製597

10.11.3橢圓封頭上某一點精確位置確定598

第11章  低溫容器設計    劉玉魁

11.1低溫容器設計要點599

11.2容器幾何尺寸優化600

11.3膽及外殼壁厚計算602

11.3.1內膽為圓筒形殼體602

11.3.2內膽為球形殼體602

11.3.3內壓封頭壁厚計算602

11.4內膽壁厚計算數據表605

11.5低溫容器的換熱計算609

11.5.1低溫容器的換熱方式609

11.5.2氣體導熱610

11.5.3真空中支撐結構的傳熱610

11.5.4杜瓦瓶頸管冷損611

11.5.5熱輻射引起的冷損611

11.5.6低溫容器絕熱結構611

11.6低溫容器製造主要工藝613

11.6.1低溫容器的粘接工藝613

11.6.2低溫容器使用的吸附劑614

11.6.3絕熱結構安裝618

11.7低溫容器絕熱材料618

11.7.1堆積類絕熱材料618

11.7.2粉末材料619

11.7.3真空多層絕熱材料620

11.8低溫容器類型621

11.8.1高真空絕熱容器621

11.8.2真空粉末絕熱低溫容器621

11.8.3真空多層絕熱低溫容器626

11.9液氮生物容器627

第12章  真空容器的分析設計    柏樹

12.1應力分析629

12.2應力分類630

12.2.1一次應力630

12.2.2二次應力630

12.2.3峰值應力630

12.2.4各類應力的應力強度許用值631

12.3真空容器的結構失穩631

12.4真空容器的有限元分析631

12.4.1有限元法簡介631

12.4.2ANSYS簡介633

12.5Workbench平臺介紹636

12.6真空容器分析設計實例637

12.6.1幾何建模、網格與單元637

12.6.2載荷與約束的施加638

12.6.3計算結果638

12.6.4容器穩定性分析640

12.6.5小結641

第13章  真空閥門    魏迎春

13.1概述642

13.2真空閥門的型號編制、型式及基本參數643

13.3電磁真空帶充氣閥645

13.3.1電磁真空帶充氣閥原理與用途645

13.3.2電磁真空帶充氣閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）645

13.4電磁高真空擋板閥646

13.4.1電磁高真空擋板閥原理與用途646

13.4.2電磁高真空擋板閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）646

13.5電磁高真空充氣閥647

13.5.1電磁高真空充氣閥原理與用途647

13.5.2電磁高真空充氣閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）647

13.6高真空微調閥647

13.6.1高真空微調閥原理與用途647

13.6.2高真空微調閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）648

13.7高真空隔膜閥648

13.7.1高真空隔膜閥與用途648

13.7.2高真空隔膜閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）649

13.8高真空蝶閥650

13.8.1高真空蝶閥原理與用途650

13.8.2高真空蝶閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）650

13.9高真空擋板閥651

13.9.1高真空擋板閥原理與用途651

13.9.2高真空擋板閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）651

13.10高真空插板閥652

13.10.1高真空插板閥原理與用途652

13.10.2高真空插板閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）652

13.11真空球閥653

13.11.1真空球閥原理與用途653

13.11.2真空球閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）654

13.12超高真空擋板閥655

13.12.1超高真空擋板閥原理與用途655

13.12.2超高真空擋板閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）655

13.13超高真空插板閥655

13.13.1超高真空插板閥原理與用途655

13.13.2超高真空插板閥行業標準（摘自JB/T 6446—2004）656

13.14國產真空閥657

13.14.1北票真空設備有限公司真空閥門657

13.14.2川北科技(北京)公司真空閥門665

第14章  低溫閥門    劉偉成

14.1概述671

14.2分類671

14.3閥門術語（摘自GB/T 21465—2008）672

14.3.1閥門類別（中英文對照） 672

14.3.2結構及零件（中英文對照）672

14.3.3其他術語(中英文對照）673

14.3.4參數及定義674

14.4型號編制和代號表示方法（摘自JB/T 308—2004）675

14.4.1閥門的型號編制方法675

14.4.2編制順序675

14.4.3閥門代號675

14.4.4命名及示例679

14.5閥門主要零件材料679

14.5.1閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）680

14.5.2密封面材料680

14.5.3閥杆材料681

14.5.4閥杆螺母材料681

14.5.5緊固件、填料及墊片材料682

14.6低溫閥門684

14.6.1截止閥(摘自GB/T 24925—2010)684

14.6.2減壓閥685

14.6.3止回閥689

14.6.4調節閥689

14.6.5節流閥697

14.6.6安全閥701

14.6.7低溫球閥709

14.6.8其他閥門711

14.7閥門的管理713

14.7.1儲存713

14.7.2安裝713

14.7.3操作715

14.7.4維護716

14.7.5檢查717

14.7.6修理717

14.7.7常見故障及預防718

第15章  真空法蘭    魏迎春

15.1概述721

15.2橡膠密封法蘭722

15.2.1橡膠密封723

15.2.2真空密封用橡膠726

15.2.3橡膠的深冷應用730

15.2.4國產真空膠管、膠棒、膠板製品731

15.2.5真空密封的設計732

15.2.6真空法蘭用橡膠密封圈(摘自GB/T 6070—1995)741

15.2.7氟塑料密封742

15.2.8橡膠密封真空法蘭744

15.3金屬密封法蘭767

15.4真空規管接頭783

第16章  低溫法蘭    劉偉成

16.1概述787

16.2法蘭公稱尺寸和鋼管外徑787

16.3法蘭類型和密封面788

16.3.1法蘭類型788

16.3.2法蘭密封面790

16.3.3密封面的尺寸793

16.3.4材料793

16.3.5法蘭用墊片及緊固件794

16.3.6法蘭接頭選配795

16.3.7壓力-溫度額定值795

16.3.8法蘭尺寸796

16.3.9法蘭焊接接頭和坡口尺寸807

16.3.10法蘭的尺寸公差809

16.3.11可配合使用的管法蘭標準811

16.4鋼製法蘭用非金屬平墊片812

16.4.1墊片材料和使用條件812

16.4.2墊片材料種類812

16.4.3墊片使用條件813

16.4.4墊片型式814

16.4.5墊片尺寸814

16.5鋼製管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片(PN系列)816

16.6鋼製管法蘭用纏繞式墊片(PN系列)817

16.6.1一般規定817

16.6.2材料818

16.6.3尺寸819

16.7鋼製管法蘭用具有覆蓋層的齒形組合墊(PN系列)820

16.7.1類型和代號820

16.7.2齒形組合墊片公稱壓力和公稱尺寸821

16.7.3齒形組合墊片的使用821

16.7.4材料821

16.7.5齒形組合墊尺寸822

16.8鋼製管法蘭用緊固件823

16.8.1緊固件型式、規格和尺寸823

16.8.2緊固件的使用規定826

16.8.3管法蘭、墊片和緊固件的配合使用827

16.8.4緊固件長度計算方法827

16.8.5法蘭、墊片、緊固件選配表830

第17章  真空傳動軸    顏昌林

17.1概述831

17.2設計要點及要求831

17.3真空運動導入傳動軸833

17.3.1固體直接接觸密封836

17.3.2金屬波紋管密封850

17.3.3磁力傳動密封856

17.3.4磁流體密封860

17.4真空環境中的傳動軸871

17.4.1軸的材料872

17.4.2軸的結構設計873

17.4.3真空傳動軸滾動軸承選擇及潤滑882

17.5真空傳動軸的裝配、調試及檢驗899

17.5.1裝配過程中的清潔、清洗要求900

17.5.2傳動軸的軸承安裝調試901

第18章  真空與低溫工程元件    柏樹

18.1電極引入905

18.1.1電極引入部件密封的設計要求905

18.1.2電極引入部件的結構905

18.1.3陶瓷金屬封接電極(摘自SJ 1775—81)911

18.1.4國產JB型高壓電極引線912

18.1.5國產陶瓷-金屬封接電極912

18.1.6氣密封圓形連接器914

18.2觀察窗917

18.2.1觀察窗結構類型917

18.2.2真空設備觀察窗（摘自SJ 1774—81）918

18.2.3國產玻璃觀察窗919

18.3擋油帽和擋板920

18.3.1擋油帽920

18.3.2擋板920

18.4阱928

18.4.1分子篩吸附阱928

18.4.2冷阱930

18.4.3鈦升華阱934

18.4.4前級預抽管道吸附阱934

18.5金屬波紋管936

18.6油霧過濾器939

18.7運動及操作元件939

第19章  真空與低溫工程材料    柏樹

19.1概述944

19.2真空材料出氣945

19.2.1概述945

19.2.2金屬材料的出氣速率946

19.2.3有機材料的出氣速率951

19.2.4無機材料的出氣速率953

19.2.5高溫下的出氣總量和氣體組分954

19.3材料的氣體滲透與擴散960

19.3.1概述960

19.3.2金屬材料的滲透係數961

19.3.3石英、玻璃、陶瓷的滲透係數962

19.3.4有機材料的滲透係數963

19.4蒸氣壓、蒸發(升華)速率965

19.4.1概述965

19.4.2材料的蒸氣壓966

19.4.3蒸發(升華)速率972

19.5常用真空材料974

19.5.1金屬及合金975

19.5.2玻璃、石英和陶瓷987

19.5.3石墨、雲母材料989

19.5.4塑料材料991

19.5.5真空用橡膠材料998

19.5.6真空泵油、脂及封蠟1001

19.5.7吸附劑及吸氣劑1008

19.5.8高溫真空裝置材料1015

19.6低溫材料的熱物理性質1020

19.6.1低溫用絕熱材料1020

19.6.2材料的低溫物理性能1024

第20章  容器檢漏    肖祥正

20.1概述1028

20.2容器上容易產生洩漏的部位1028

20.3檢漏中用到的基本概念1029

20.3.1漏率及其單位1029

20.3.2影響漏率大小的因素1030

20.3.3標準漏率1032

20.3.4允許漏率1032

20.3.5靈敏度與最小可檢漏率1034

20.3.6儀器的反應時間、清除時間及其校準方法1037

20.3.7逆流檢漏儀1038

20.3.8氣體通過漏孔的流動狀態及其判別方法1039

20.3.9氣體通過漏孔的漏率計算1041

20.4容器檢漏工藝要求1044

20.5真空容器檢漏方法1045

20.5.1氦質譜檢漏技術1045

20.5.2四極質譜計檢漏法1048

20.5.3真空計檢漏法1049

20.5.4真空容器總漏率測試1051

20.6壓力容器檢漏方法1055

20.6.1氦質譜檢漏法1055

20.6.2氣泡法1058

20.6.3氨檢漏法1062

20.6.4聲波檢漏法1064

20.6.5氫氣混合氣檢漏1067

20.6.6紅外線吸收法檢漏技術1068

20.6.7壓力容器總漏率測試1071

20.7國內外氦質譜檢漏儀產品介紹1083

第21章  真空低溫工程中的焊接技術    劉玉魁

21.1真空與低溫容器焊接要點1090

21.1.1焊接通用工藝原則1090

21.1.2真空及低溫容器焊接規程1090

21.1.3真空和低溫容器焊接要求1092

21.2焊接方法及特點1094

21.2.1焊接方法分類1094

21.2.2常用焊接方法選擇1094

21.2.3金屬材料適用焊接方法1096

21.3金屬的可焊性1096

21.3.1鋼的可焊性1096

21.3.2有色金屬可焊性1097

21.3.3異種金屬間的可焊性1098

21.3.4異種金屬材料間焊接適宜的焊接手段1099

21.4焊接材料的選擇1104

21.4.1焊接材料的作用1104

21.4.2選擇焊條的基本原則1106

21.4.3焊絲的選擇要點1107

21.4.4焊劑配用焊絲及用途1107

21.4.5幾種常用鋼的焊條選擇1108

21.4.6焊絲的選擇1116

21.4.7焊劑的選擇1124

21.5電弧焊1128

21.5.1焊條電弧焊1128

21.5.2埋弧焊1136

21.6鎢極氣體保護焊1138

21.6.1鎢極氬弧焊1138

21.6.2鎢極氣體保護焊設備1140

21.6.3鎢極氬弧焊保護氣體1143

21.6.4鎢極氬弧焊焊絲選擇1144

21.6.5鎢極氬弧焊重要工藝1145

21.6.6鎢極氬弧焊典型材料的焊接參數1150

21.6.7鎢極氬弧焊常見缺陷及預防措施1153

21.7熔化極氬弧焊1155

21.7.1工作原理及應用1155

21.7.2焊前清理1155

21.7.3熔化極氬弧焊常用焊接參數1156

21.7.4熔化極氣體保護焊常見缺陷及預防措施1165

21.7.5熔化極焊機常見故障及排除方法1166

21.8二氧化碳氣體保護焊1168

21.8.1原理及應用範圍1168

21.8.2二氧化碳氣體保護焊焊接工藝要點1169

21.8.3二氧化碳氣體保護焊常見缺陷及預防措施1171

21.9等離子弧焊1172

21.9.1概述1172

21.9.2等離子弧焊機的構成1174

21.9.3等離子弧焊機常見故障1176

21.9.4微束等離子弧焊1176

21.9.5等離子弧焊的缺陷及防止措施1177

21.10雷射焊1177

21.10.1雷射焊接基本原理1177

21.10.2雷射焊的特點1178

21.10.3雷射焊的分類及應用1179

21.10.4雷射器的選擇1179

21.10.5雷射焊接的保護氣體1180

21.10.6雷射焊接頭形式1181

21.10.7雷射焊的應用1181

21.11電子束焊1183

21.11.1電子束焊接原理及應用1183

21.11.2電子束焊接的特點1183

21.11.3電子束焊接頭1184

21.11.4電子束焊的應用1184

21.11.5電子束焊重要工藝措施1184

21.11.6電子束焊的缺陷及預防1186

21.12釺焊1186

21.12.1釺焊原理及特點1186

21.12.2釺焊方法及應用1187

21.12.3釺焊接頭形式1189

21.12.4釺縫間隙的確定1190

21.12.5釺料1191

21.12.6釺劑1198

21.13真空釺焊1199

21.13.1真空釺焊原理1199

21.13.2真空釺焊的特點1200

21.13.3真空釺焊主要工藝參數1200

21.13.4影響真空釺焊質量的重要因素1202

21.14真空擴散焊1203

21.14.1真空擴散焊原理1203

21.14.2真空擴散焊的特點及應用1203

21.14.3真空擴散焊設備的構成1204

21.14.4各種材料擴散焊的可能性1204

21.14.5真空擴散焊釺料選擇1205

21.14.6真空擴散焊重要工藝1205

21.15異種材料的焊接1207

21.15.1異種材料焊接影響因素1207

21.15.2性能相異的材料之間焊接難點1208

21.15.3異種材料焊接選用的焊接方法1208

21.15.4異種材料焊接母材分類1211

21.15.5異種材料電弧焊時焊材及預熱溫度回火溫度的選擇1212

21.15.6異種鋼材的氣體保護焊焊材選擇1215

21.15.7奧氏體不鏽鋼與珠光體耐熱鋼焊接時焊材選擇1216

21.15.8銅與鋁的釺焊1216

21.15.9銅與鉬的焊接1219

21.15.10銅與鎢的焊接1219

21.15.11鉬與鎢的焊接1220

21.16金屬與陶瓷的焊接1220

21.16.1陶瓷的一般特性1220

21.16.2釺焊1221

21.16.3真空擴散焊1223

21.16.4陶瓷與金屬的電子束焊接1225

21.17低溫用鋼及其焊接1226

21.17.1低溫用鋼分類1226

21.17.2低溫用鋼主要種類1227

21.17.3低溫用鋼採用的焊接方法1231

21.17.4低溫用鋼焊條電弧焊1231

21.17.5埋弧焊1233

21.17.6鎢極惰性氣體保護焊1234

21.17.7熔化極氣體保護電弧焊1235

21.17.8低溫用鋼焊接工藝1236

21.17.9低溫高合金鋼的焊接1239

第22章  真空清潔處理    劉玉魁

22.1清潔處理的目的1242

22.2真空容器中汙染物的來源1243

22.3清潔處理要求1243

22.3.1功能要求1243

22.3.2對清洗及安裝人員要求1243

22.3.3清洗環境要求1244

22.3.4真空裝置清潔要求1244

22.4清潔處理主要方法1244

22.4.1機械清理1244

22.4.2有機溶劑除油1244

22.4.3化學侵蝕清除氧化層1246

22.4.4電化學清洗1247

22.4.5電化學拋光1247

22.4.6超聲波清洗1249

22.5特殊清洗方法1250

22.5.1輝光放電清洗1250

22.5.2氮氣衝洗1250

22.5.3氟利昂蒸氣清洗1251

22.5.4燒氫清除金屬表面氧化物1252

22.5.5紫外輻照除汙染1252

22.5.6真空烘烤出氣1253

22.6常用材料清理方法1254

22.6.1清除金屬氧化物1254

22.6.2常用非金屬材料的清洗1257

22.7降低不鏽鋼材料出氣的手段1257

22.7.1不鏽鋼出氣特性1258

22.7.2降低不鏽鋼出氣率的手段1259

22.8空間模擬室清潔處理1260

22.8.1清潔要求1260

22.8.2汙染控制方法1261

22.9真空中汙染的檢測1261

22.9.1除油清潔度檢驗方法1261

22.9.2汙染檢測儀器1261

22.10安裝環境潔淨度1262

第23章  太空飛行器空間環境模擬設備    劉玉魁  楊建斌

23.1太空飛行器空間環境1263

23.1.1地球大氣層1263

23.1.2真空環境1264

23.1.3原子氧環境1265

23.1.4太空飛行器太陽輻射環境1265

23.1.5空間低溫環境1266

23.1.6太陽紫外線輻射1266

23.1.7空間粒子輻照環境1266

23.1.8空間等離子體環境1267

23.2空間環境模擬方法簡述1267

23.2.1太空飛行器真空熱環境模擬1268

23.2.2真空中放電模擬1268

23.2.3原子氧模擬1269

23.2.4空間紫外線模擬1269

23.2.5機械構件冷焊模擬1270

23.2.6粒子輻照模擬1270

23.2.7空間等離子體使太空飛行器帶電模擬1270

23.3太空飛行器真空熱環境模擬設備1271

23.3.1空間熱真空環境1271

23.3.2ZM系列熱真空環境模擬試驗設備1272

23.3.3ZM3000空間環境模擬試驗設備1275

23.3.4ZM4300光學遙感器空間環境模擬設備1277

23.3.5KM空間模擬器1281

23.4太空飛行器熱環境模擬設備通用技術條件1295

23.4.1術語和定義1295

23.4.2技術要求1296

23.4.3結構設計要求1298

23.4.4製造要求1302

23.4.5安全防護要求1304

23.4.6檢驗規則1304

23.4.7主要技術參數測試方法1305

23.5太陽模擬器1307

23.5.1太陽模擬器的構成1307

23.5.2太陽模擬器各種光學器件的作用1308

23.5.3太陽模擬器的冷卻1309

23.5.4各國太陽模擬器簡介1309

23.6空間光學遙感器試驗設備1311

23.6.1試驗設備組成1312

23.6.2真空抽氣系統1313

23.6.3主要組件設計1313

23.6.4試驗結果1315

23.6.5設備特點1315

23.7紅外遙感器輻射定標設備1316

23.7.1F3H紅外定標空間環境模擬設備1316

23.7.2NASA輻射定標設備1317

23.7.3Los Alamos國家實驗室輻射定標設備1318

23.7.4Lockheed公司輻射定標設備1318

23.7.5法國Orsay太空紅外觀測相機（ISOCAM）輻射定標設備1319

23.8空間等離子體環境模擬設備1320

23.8.1空間等離子體參數1320

23.8.2空間等離子體環境模擬設備基本構成1321

23.8.3INAF-IFSI等離子體環境模擬實驗系統1321

23.8.4法國JONAS地面等離子體環境模擬實驗系統1322

23.8.5美國SPSC地面等離子體環境模擬實驗系統1323

23.9空間粒子輻射環境模擬裝置1324

23.9.1太陽電池電子輻照模擬裝置1324

23.9.2熱控塗層質子輻照裝置及評價1325

23.9.3CCD粒子輻照源及試驗評價1327

23.10空間原子氧模擬裝置1328

23.10.1原子氧模擬設備的構造1329

23.10.2原子氧/紫外輻照效應1330

23.11太空飛行器熱控塗層材料綜合環境試驗裝置1331

23.12航天材料出氣及質損試驗設備1332

23.12.1空間真空環境對材料的影響1332

23.12.2太空飛行器用材料出氣篩選的主要指標1332

23.12.3太空飛行器用材料出氣篩選的試驗方法標準及材料出氣篩選的取捨判據1333

23.12.4太空飛行器用材料出氣篩選的異位測試1333

23.12.5太空飛行器用材料出氣篩選的原位測試1336

23.13空間活動部件冷焊試驗設備1337

23.13.1冷焊模擬設備1337

23.13.2超高真空防冷焊評價試驗設備1338

23.14亞暴環境模擬設備1341

23.14.1磁層亞暴環境及等離子體注入1341

23.14.2環境參數的確定1341

23.14.3亞暴環境模擬設備1342

23.15電推進器綜合性能試驗設備1344

23.15.1電推進器試驗設備基本要求1344

23.15.2英國離子電推進系統壽命試驗設備1344

23.15.3美國離子電推進系統壽命試驗設備簡介1346

23.15.4義大利離子電推進系統壽命試驗設備簡介1347

23.16電推進器陰極試驗裝置1347

23.16.1美國電推進器陰極試驗裝置1348

23.16.225cmXIPS陰極發射及點火性能評價裝置1348

23.16.3英國T6陰極試驗裝置1350

23.17火箭發動機模擬試驗設備1350

23.17.1固體火箭發動機點火模擬設備1350

23.17.2雷射點火模擬設備1351

23.17.3火箭發動機高空試車臺1351

23.17.4姿態調整火箭高空試車臺1353

第24章  真空應用裝置    劉玉魁  高俊旺

24.1真空環境製備納米材料1355

24.1.1概述1355

24.1.2納米半導體薄膜製備1355

24.1.3銀納米顆粒與薄膜製備1356

24.1.4納米顆粒銅薄膜製備1357

24.1.5真空冷凍乾燥方法製備納米粉1358

24.2真空絕熱板1361

24.2.1真空絕熱板結構1361

24.2.2影響真空絕熱板內真空度的因素1362

24.2.3真空度對熱導率的影響1363

24.2.4真空絕熱板的壽命1365

24.2.5真空絕熱板封裝設備真空抽氣機組1366

24.3真空玻璃1366

24.3.1真空玻璃的特點1366

24.3.2真空玻璃的隔熱性能1367

24.3.3真空玻璃的隔聲性能1369

24.3.4真空玻璃的壽命1369

24.3.5真空玻璃生產設備1370

24.4幕牆玻璃1371

24.4.1普通玻璃的光學性能1371

24.4.2鍍膜玻璃的隔熱性能1371

24.4.3幕牆玻璃的種類1372

24.4.4中空玻璃1375

24.5真空中沉積薄膜1376

24.5.1概述1376

24.5.2真空蒸發鍍膜1377

24.5.3蒸髮捲繞式鍍膜機1387

24.5.4真空濺射鍍膜1388

24.5.5離子鍍膜1397

24.5.6化學氣相沉積(CVD)製作薄膜1405

24.5.7各種化合物薄膜及形成方法1416

24.5.8真空鍍膜設備國家標準1419

24.5.9國產真空鍍膜設備概況1425

24.6分子束外延設備1434

24.6.1概述1434

24.6.2獨立束源快速換片型分子束外延設備1435

24.6.3對真空的要求1435

24.6.4清潔的超高真空抽氣系統1436

24.6.5幾個重要部件的真空問題1436

24.7離子束刻蝕技術1437

24.7.1概述1437

24.7.2工作原理1438

24.7.3技術性能1439

24.7.4結構特點1441

24.7.5離子源及真空系統設計要點1444

24.7.6電源和控制系統設計要點1448

24.7.7離子束刻蝕工藝1450

24.7.8國內外離子束刻蝕機概況1453

24.8電子束離子束表面改性1455

24.8.1電子束表面改性1455

24.8.2離子束表面改性1457

24.9真空冶金爐1461

24.9.1概述1461

24.9.2真空電阻爐1462

24.9.3真空電子束爐1471

24.9.4真空電弧爐1475

24.9.5真空感應爐1481

24.9.6真空爐產品1488

24.10鋼液真空脫氣1489

24.10.1概述1489

24.10.2鋼液真空脫氣及排除夾雜原理1489

24.10.3鋼液真空處理方法1490

24.10.4鋼液處理設備設計1494

24.11真空熱處理1500

24.11.1概述1500

24.11.2真空退火1500

24.11.3真空淬火1503

24.11.4真空滲碳1505

24.11.5伊普森真空熱處理爐1506

24.11.6HPV-200型高壓真空氣淬爐1508

24.11.7真空滲碳爐1510

24.12離子氮化表面處理1511

24.12.1概述1511

24.12.2工作原理1511

24.12.3輝光離子氮化爐1512

24.12.4D30型輝光離子氮化爐1513

24.13真空釺焊1514

24.13.1概述1514

24.13.2真空釺焊原理1515

24.13.3真空釺焊設備1517

24.14真空電子束焊機1522

24.15真空冷凍升華乾燥1527

24.15.1概述1527

24.15.2冷凍升華乾燥原理1528

24.15.3食品冷幹設備1530

24.15.4真空冷凍升華乾燥工藝1531

24.15.5食品凍幹機與醫藥凍幹機設計差異1540

24.16果蔬食品的真空保鮮1543

24.16.1概述1543

24.16.2真空預冷保鮮1543

24.16.3真空包裝保鮮食品1548

24.16.4真空氣體置換保鮮1552

24.16.5真空包裝材料1555

24.17真空包裝機1559

24.18真空膨化1571

24.18.1真空油炸膨化1571

24.18.2真空凍幹膨化1571

24.18.3低溫高壓氣流膨化1572

24.18.4真空微波膨化1572

24.18.5氣流微波膨化1573

24.19真空氣相干燥1573

24.20真空浸漬1577

24.21真空蒸餾1584

24.21.1概述1584

24.21.2真空蒸餾裝置1584

24.21.3真空蒸餾海水淡化1590

24.21.4工業鋰的真空蒸餾1591

24.22真空輸送1592

24.22.1真空吊車1592

24.22.2物料的真空吸送1593

24.22.3混凝土真空吸水軟吸盤1596

24.23真空過濾1599

24.23.1概述1599

24.23.2真空過濾機1599

24.24加速器真空系統1603

24.24.1概述1603

24.24.2高壓加速器真空系統1604

24.24.36MeV串列加速器真空系統1605

24.24.4高能同步加速器1606

24.24.5回旋加速器真空系統1610

24.25受控核聚變裝置1612

24.25.1概述1612

24.25.2受控核聚變裝置真空環境特點1612

24.25.3真空室1613

24.25.4託卡馬克裝置1614

24.25.5EAST超導託卡馬克裝置真空系統1615

24.25.6HL-2A託卡馬克真空系統及烘烤1617

24.25.7HT-7超導託卡馬克第一壁He輝光硼化1619

24.26真空在核電中的應用1620

24.26.1概述1620

24.26.2真空在核電燃料生產中的應用1621

24.26.3真空在核電設備製造中的應用1622

24.26.4真空在核電站運行中的應用1623

第25章  基礎數據    肖祥正  張英明  劉玉魁

25.1基本物理常數1625

25.2氣體常用數據1627

25.2.1標準大氣的主要組成成分1627

25.2.2各種單位下的R值及k值1628

25.2.3常用示蹤氣體和蒸氣在15℃時的物理性質1628

25.2.4常用氣體的有關數據及物理性質1628

25.2.5一些氣體(蒸氣)的電離電位1635

25.3真空用吸附劑材料的性質1635

25.3.1真空用吸附劑材料規格及技術特性1635

25.3.2分子篩的規格及技術特性1635

25.3.3低溫下活性炭的吸附容量1636

25.3.4分子篩、活性炭對氣體的吸附量1636

25.3.5各種固體材料對氣體的吸附熱1637

25.3.6幾種吸氣劑對不同氣體的吸附熱1637

25.3.7金屬的化學吸附熱1638

25.3.8鈦膜對氮、氫、氘的吸附特性1639

25.4真空中常用金屬材料的性質1639

25.4.1金屬材料彈性模量及泊松比1639

25.4.2材料的線膨脹係數α1639

25.4.3材料的密度1640

25.4.4奧氏體不鏽鋼的力學性能1640

25.4.5高溫下金屬的力學性能1641

25.5真空中常用非金屬材料的性能1641

25.5.1無機物和有機物的特性1641

25.5.2高熔點氧化物陶瓷的性能1645

25.5.3高氧化鋁陶瓷的性能1647

25.6常用計量單位1648

25.6.1國際單位制的基本單位1648

25.6.2國際單位制的輔助單位1648

25.6.3國際單位制中具有專門名稱的導出單位1648

25.6.4我國選定的非國際單位制(SI)單位1648

25.6.5用於構成十進倍數和分數單位的詞頭1649

25.6.6法定計量單位定義1649

25.7常用計量單位換算1652

25.7.1各種長度單位換算1652

25.7.2各種面積單位換算1652

25.7.3各種體積（容積）單位換算1652

25.7.4質量單位換算1653

25.7.5力單位換算1654

25.7.6氣體壓力單位換算1654

25.7.7功單位換算1655

25.7.8各種能量單位換算1655

25.7.9功率單位換算1655

25.7.10熱能單位換算1655

25.7.11常用熱力學單位換算1656

25.7.12熱流量單位換算1656

25.7.13熱傳導係數單位換算1656

25.7.14分子熱傳導係數單位換算1656

25.7.15比熱容單位換算1657

25.7.16溫度單位的換算公式1657

25.7.17黏度單位換算1658

25.7.18抽速單位換算1658

25.7.19流量單位換算1658

25.7.20漏率單位換算（T=0℃）1659

25.7.21電磁單位換算1659

25.7.22平面角單位換算係數1660

25.7.23功率、能量流及熱流單位換算係數1660

25.7.24電磁學量的CGS制單位、國際單位與SI單位對照1661

25.7.25不同溫標間的換算關係1662

25.7.26不同溫標的絕對零點、水冰點、水三相點及水沸點1662

25.7.27國際實用溫標IPTS-68第二類參考點1663

25.7.28磅（lb）換算為千克（kg）1663

25.7.29常衡盎司（oz）換算為千克（kg）1663

25.7.30英制壓力與應力單位換算係數1664

25.7.31功、能、熱量英制單位換算係數1664

25.8常用量和單位通用符號1665

25.8.1空間和時間的量和單位1665

25.8.2周期及其有關現象的量和單位1666

25.8.3力學的量和單位1666

25.8.4熱學的量和單位1667

25.8.5電學和磁學的量和單位1668

25.8.6光及有關電磁輻射的量和單位1670

25.8.7物理化學和分子物理學常用量和單位1672

25.9真空及航天相關標準1672

25.9.1國內真空技術標準目錄1672

25.9.2國內外洩漏檢測標準目錄1676

25.9.3國內太空飛行器空間環境模擬試驗設備及軍用裝備相關試驗標準1680

致謝1682

參考文獻    1685

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