Elastomery, mazy, tmely, Elastomery těsnění, spoje, přenos rotace a posuvu do vakua, ventily • přírodní kaučuk • syntetický kaučuk - neopren,... • viton • silikonové gumy • teflon □ {3 Table 16.7 Generic Trade and Chemical Names of Polymer Materials Frequently Used in Vacuum Generic Trade Chemical Fluoroelastomer Buna-N (nitrile) Buna-S Neoprene Butyl Polyurethane Propyl Silicone Peril uoro- elastomer PTFE PCTFE Polyimide Viton", Fluorel* Adiprene0 Nordel0 Silastic^ KaJreZ0 Teflon", Halon' Kel-F Vespel0, Envexc Vinyl i dene fluoride-hexafluoropropylene copolymer Butadiene-acronitrile Butadiene-styrene copolymer Chloroprene polymer Isobutylene-isoprene copolymer Polyester or pofyether di-isocyanate copolymer Ethylene-propylene copolymer Dimethyl polysiloxane polymer Tetrafl uoroethy lene-perfl uoromethy 1 viny I ether copolymer Tetrafl uoroethy Iene polymer Chlorotrifluoroethylene copolymer Pyromellitimide polymer Source. Reprinted with permission from J. Vac. Sci. Technol. 3-M Company. 17, p. 330, R. N. Peacock. Copyright 1980, The American c Rogers Corporation. Vacuum Society. ■ Dow Corning Corporation. a E. I. du Pont de Nemours and Company. * Allied Chemical Company. F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) □ Vakuová fyzika 2 Viton FPM - podle DIN-ISO FKM - podle ASTM Viton - obchodní značka firmy DuPont fluorový kaučuk • dobrá tepelná odolnost • dobré vakuové vlastnosti Vakuová fyzika 2 3/39 Silikon dobré tepelné vlastnosti, větší propustnost pro plyny ve srovnání s Vitonem CH3 CH3 CH3 —Si-O—Si—O-Si- CH3 CH3 CH3 Vakuová fyzika 2 4/39 Teflon tetrafluoretylén, při teplotě kolem 327 °C nastává změna vlastností (pokles pevnosti, roztažnost,..), nad 400 °C se rozkládá Použití: • těsnění • el. izolátor • konstrukční prvek ve vak. reaktoru Hostaflon - monochlortriflueretylén Vakuová fyzika 2 5/39 Materiálové vlastnosti teflonu (polytetrafluóretylénu)1) . Vlastnost Podia firmy MERKEL-Werke Podra Dielsa Štruktúra do 327 °C kryštalický; nie termoplastický od 327 °C2) amorfné galerty od 400 °C rozkladá sa pomaly na prchavé súčasti Merná váha g/cm3 2,1-2,3 Pracovná oblasť °C -50 až +250 Prípustná trvalá teplota pri miernom zaťažení °c 200 200-260 Bod krehnutia °G . -150 Prípustná najnižšia teplota °C . — -100 až -160 Tlak pár mmHg pozri obr. 16-2 Durometrová tvrdosť A stupnica 50-65 Tvrdosť podia Shoreho A stupnica — 92-95 Tvrdosť pri vtlaku gulôčky (DIN 7 705) kg/cm2 10 sec : 320 60 S3C : 30^ 60 sec: 200-250 Pevnosť v ťahu kg/cm2 -57 °C 23 °C 77 °C 20 °G 450-630 140-380 105-280 150-250 natiahnutá (orientovaná) fólia (25°C) 1050 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 6/39 T "C ľ , cm3 (NTP) mm 1 I10" cm»8ecatm J Autor He Xe cos CH4 Prírodná guma 20 18 33 — — ■ — — — 1 Norton J Weininger 17 — • — 28 12 4 72 13 Amerongen 25 — — 39 18 7 102 22 35 — • 59 29 11 145 36 43 — — 77 39 16 185 60 50 — — 97 50 23 220 64 Neoprén (typ G) 20 3,5 7,6 — — — — — J Norton 1 Weininger 17 — — 7 2 0,5 12 1 Amerongen 25 — —' 10 3 0,9 20 3 35 — — 16 5 1,7 31 5 43 — — 23 8 2,6 44 7 50 — 29 10 3,6 57 10 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 vákuová fyzika 2 7/39 +»l -**t Obr. 16-5. Starnutie prírodnej gumy: pevnosť v ťahu otB a ťažnosť ô (merané pri teplote miestnosti) v závislosti od doby státia t pri 70 °C, resp. pri 150 °C (Ehlers). W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vlastnosti niektorých predajných špeciálnych druhov neoprénu (Carlotta) Typ Použitie Prevádzková oblasť °C Tvrdosť podľa Shořeno (A stupnica) kg/cma d % 605-5 Tesnenie; suché teploty -40 až +150 60 105 250 601-10 Nízke teploty; olejové tuky -60 až -fsfOO 50 105 400 601-8 Odolné voči éteru -45 až +120 60 105 250 597-1 Pre velmi mäkké gumy -54 až +107 40 140 815 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 70 Torr 70 ,-2 70' Ps i i 10 70 10 / f i / / t / / /' / > / / / I l i I I I I I i -50 -20 Q +20 50 70 700 750°C -► r Obr. 16-2. Tlak nasýtenej pary pg pre rôzne druhy gúm y závislosti od teploty T. 1 — perbunan (syntetická guma); 2 — silikonový kaučuk; 3 — špeciálna vákuová guma (destilačný produkt) „Myvaseal" (podia Ardenneho); i — teflon. W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 Properties* Group Name Chemical comp. Electr Flame Imper- - meabi- resistance lity Heat Cold resistance Non-oil Natural rubber Isoprene G P F F G resistant S.B.R. Buna S Styrene/butadiene G P F F G Butyl U.R. Isoprene/isobutylene G P E G F Polybutadyene Butadiene G P F F G Oil and Thiokol Organic polysulfide F P E G F Petroleum Nitrile, Phil- Acrylonitrile/buta- resistant prene, Hycar, diene Buna N, Perbunan P P E G F Polyurethane Diisocyanate/polyes- ter of polyether F F G G G Neoprene Chloroprene F G G G F Hypalon Chlorosulfonated polyethylene G G — G P Heat Silicone, Silastic Polysiloxane E F F E E resistant Fluocarbon Vinylidene fluoride/ Viton hexafluoropropylene E G — E F Kalrez** Perfluoroelastomer E G — E F *In comparison with the other elastomers: E=excellent, G=good, F=fair, P=poor. ** du Pont - ECD/006. A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 □ Vakuová fyzika 2 = i ao. 0.4. KUzné elastomery (kaučuky) Druh syntetického kaučuku Složení Obchodní název Pracovní teplota (K) isobutylen isoprenový (butylkaučuk) kopolymer isobutylenu s přísadou isoprenú Polysar Butyl, Hycar 290 - 400 butadién akrylnitrilový * kopolymer butadienu a akrylnitrylu Perbunan, N Butaprene FR-N l) 290-370 butadienstyrenový kopolymer styrenu s různými monomery Buna-S3, KER-S fluoropolymerový kopolymer vinylidenfluoridu a hexachlorpropylenu kopolymer trifluorchlorethylenu s vinylidenfluoridem polytetrafluor KEL-F, Viton A a B, Vitol, Fluorothene, Hostfalon, Teflon2) 300-520 polyuretanový kopolymer diisokyanátu s alkoholy a dalšími přísadami Adipren chloroprenový polychlorpren Chloropren, Neoprenne 290-350 silikonový kopolymer dimethyldichlorsilanu s trimethylchlorsilanem Silastic,3) Silopren 320-520 kowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 X) r2 10 -3 10' 10' 10 -7 1 100 1000 ľ (min) Obr. 6.7. Závislost měrné desorpce lx des z povrchu některých elastomerů při 298 K na čase (podle R. Gellera, 1958) 1 — syntetická pryž (V ploché těsněni; ľ kruhové těsnění); 2 — perbunan;3 — araldit, polyuretan; 4 — teflon; 5 — hostaflon J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 □ i3 13 / 39 Tab. 6.5. Charakteristiky těsnění z elastomerů (orientační údaje) Natékání těsněním Uvolňování po setrvání Dosažený mezní tlak Látka 0 délce 1 cm při 298 K ve vakuu po dobu 24 h v čerpaném systému a 100 kPa po 1 h a při 298 K (Pal s"1 cm"1) (Pal s"1 cm"2) (Pa) silikonový kaučuk 4.KT5 5.10"7 3.10-5 polyuretan l.HT6 — — Viton A (1-2). 10"6 2.10"6 1.10'7 butylkaučuk (1-2). 10"7 1.10"6 l.HT7 Neoprenne — 5.10"6 2.10"7 Teflon — 3.10"6 4.10~7 nitrylkaučuk (1-2). 10'7 KEL-F l.HT6 Chloropren 1.10-7 Buna-N — — 4.HT7 kaučuk 4.10"6 2.10"6 7.10"7 Poznámka: Povlak mazu na těsnění zmenšuje natékání plynu; zvýšení teploty z 300 na 425 K zvětšuje natékání o dva řády. J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ ► 4 Š ► 4 > Vakuová fyzika 2 14 / 39 r-10 HO CO s. 10 ta -4 CC c hlO to 5 CT O Ho L10 Time (h) F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 15 / 39 Běžné elastomery těsnění min. tep [ °C] max. tep. [ °C] FKM -15 150 NBR -25 120 CR -5 120 EPDM -50 130 silikon -55 200 Běžné elastomery • FKM - VITON - dobrá odolnost proti olejům, aromatickým a alifatickým hydrokarbonátům, benzínu a topným olejům, chlorovaným rozpouštědlům a kyselinám, slabá odolnost vůči esterům, ketonovým rozpouštědlům a anhydridu kyseliny octové • NBR - dobrá odolnost pro minerální oleje, olejům, tukům, nepolárním kapalinám a rozpouštědlům, nedoporučuje se pro aromatické a chlorované hydrokarbonáty nebo polární kapaliny, jako jsou ketony, estery, alkoholy a minerální kyseliny • CR - neopren, odolný vůči olejům (některým), ozonu, nevhodný pro aceton, xylen, benzin, ketony • EPDM - pryž ethylen-propylen, vysoká odolnost vůči polárním kapalinám jako jsou ketony, alkoholy, kyselina octová, silným a slabým minerálním kyselinám, nedoporučuje se pro polární kapaliny, minerální oleje, veškeré hydrokarbonáty • silikon - výborná odolnost vůči oxidačním činidlům a solným roztokům, alkalickým a kyselinovým roztokům, živočišným a rostlinným olejům. Vakuová fyzika 2 17/39 77777777777777777, 7777777777777777777, I E W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 18 / 39 Spoje Vakuová fyzika 2 □ <3 19 / 39 E A/Ľ * 7,15; B/Ľ™0,72 B/D ^0,79 mm B/Ľ «0,82 n m W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava ^60 Vakuová fyzika 2 20 / 39 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 21/39 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 22 / 39

120 °C pozri obr. 17-8 15 hodín: 130 °C alebo 1 hodina: 180 °C 24 hodín: 25 "C 24-48 hodín: 20 °C dotvrdzovanie pri 40 -60 °C Pevnosť v ťahu kg/mm2 7-8 5,6 Pevnosť v ohybe kg/mm2 12-13 Rázová húževnatosť kg. cm cms 13-14 Pevnosť v šmyku kg/mm2 tmelenie plechov poxri obr. 17-9 tmelenie pleohov1) 20 °C: 5—6 100 °C: <*3 140 °C: ~0,4 1,4-3,5 Íl staticky: 2 dynamicky (10«): 0,65 Pevnosť v tlaku kg/mm2 12,6 Modul elasticity kg/mm2 300 - 310 Lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti 1/°C Merný el. odpor ohm. cm 20 "C: 10W 8. 10« Dielektrioká pevnosť kV/mm pri hrúbke 1 mm: asi 60 25 Elektrická konštanta (20 °C) e 6 3,9 - 3,5 Dielektrický stratový faktor (20 °C) 10-4 tgä 103 Hz: 100 2 . 10« Hz: 60 8,2. 10' Hz: 200 pozri aj obr. 17-10 pre 800 Hz: 20 °C: 37 140 °C: 100 200 Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 30 / 39 7 Torr 7Q~1 10 Ps . i 70 W 70 W m— ft 7\ / - 20 60 700 740 180 T Obr. 17-1 A. Tenzia nasýtenej pary pg pri dvoch druhoch tmelu z epoxydových živíc, zloženého zo 100 dielov aralditu CN 5021) a 8—10 dielov trietyléntetramínu (po 24 hodinovom „tvrdnutí za chladna" pri teplote miestnosti) v závislosti od teploty T (Stivala), W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 = Vakuová fyzika 2 31 / 39 Vlastnosti tesniacich tmelov, voskov, lakov a živic, najpoužívanejších vo vákuovej technike*) Pol. OznaSenie Dodávate!1) -25°0 mm Hg Tlak pái +25° C mm Hg pri vyšších teplotách mm Hg Teplota mäknutia °C Maximálna prevádzková teplota °C Použitie A. Reverzibilne tuhnúce tavené tmely 1 Včelí vosk 62-66 lna tesnenie nepriliehajú-I cich miest a trhlín 2 Lepiaci vosk pri 20 °C plastický 3 Piceín i, v 10 5 8 . 10-4 obr. 16-15 B obr. 17-1 80 60 pre nezábrusové spoje 4 Cement de Khotinského 7 . 10-3 obr. 17-1 50-70 40-50 pre spoje s teplotami <50°C 5 Pečatný vosk 10-6 10-3 38°C: 10-2 56°C: lO-i 100 80 5a Leyboldov vosk V (mäkký) I ^10-4 30 pre nezábrusové spoje 6 Apiezónový vosk Q (mäkký) II RŕlO-4 obr. 17-1 60 30 7 Apiezónový vosk W 40, stredne mäkký n <10-7 180 °C: M)-3 40-50 30 pre spoje, ktoré sú vystavené vibráciám 8 Apiezónový vosk W100, stredne tvrdý íl <10-7 180 °C: 10-3 ' 80 50 pre spoje, ktoré sú vystavené vibráciám, ale vyššia tavitelnosť 9 Apiezónový vosk W, tvrdý íl <10-7 obr. 17-1 100 80 pre trvalé spoje a bežné vysokovákuové účely8) W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 32 / 39 Další materiály luminofory plyny pro výbojky oleje pro vývěvy Vakuová fyzika 2 33 / 39 0,06 0,1 0,2 OA 0,8 1,6 0,08 0J3 0,16 0.25 0,32 -*»p*ň 3,2 72,8 Torr- cm W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 34 / 39 Materiál 9>o Minimálne zápalné napätie U, [V] v min Autor katódy eV2) He Ne Ar Kr Xe Ba 2,29 157 129 94 104 83 Mg 3,46 160 150 123 115 120 Jacobs i Al 3,74 189 160 154 135 150 Grafit 4,39 250 190 250 420 500 ! Klemperer [2]i) Približná molekulová váha 4 20 40 84 131 —___ ,i. __i. x) Porovnaj kap. 20-4 B. *) Pozri obr. 9,5-3. W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 □ ŕí1 35 / 39 O 5 10 15 ZQTorr-cm -.- W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 36 / 39 Ferro-kapaliny Vakuová fyzika 2 □ S1 37 / 39 F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 38 / 39 Opracování povrchů odmašťování cisteni leštění broušení moření pískování Nevhodnejšou nátěry, laky, Vakuová fyzika 2 39 / 39