Исследование свойств керамического баллона разборной рентгеновской трубки на основе алюмооксидной керамики, страница 12

E=E₀(1 – 1,9P + 0,9P²)                             (3)

Где E₀ – модуль упругости при нулевой пористости;

Р – объемная доля пор.

Коэффициент Пуассона. В связи с тем, что все керамические материалы мало деформируются под нагрузкой, значения коэффициента Пуассона лежат в узких пределах и для большинства материалов составляют от 0,20 до 0,25.

1.4 Электрические свойства

Электрическое сопротивление всех керамических материалов с повышением температуры снижается [8,10,11]. Зависимость сопротивления материалов от температуры приведена в таблице 11.

Электроизоляционные материалы должны иметь большое удельное сопротивление ρ, высокую электрическую прочность Е_пр и низкую диэлектрическую проницаемость ε_s. [8]

1.5 Вакуумные свойства

Вакуумные свойства высокотемпературных оксидов и керамических материалов на их основе определяются свойствами основного компонента, входящего в керамический материал, а также технологией изготовления.

В связи с тем, что определения газовыделения, газопроницаемости и скорости испарения сопряжены со значительными трудностями, в литературе зачастую встречаются довольно разноречивые сведения, при этом расхождение данных иногда достигает 2 – 3 порядков.

Газовыделение и газопроницаемость керамики. Основными источниками газовыделения из керамических деталей, используемых в металлокерамических узлах, являются диссоциация оксидов и десорбция газов, поглощенных при изготовлении узлов.

Диссоциация оксидов керамики происходит в результате действия высоких температур, а также от бомбардировки ее поверхности электронами с высокой  энергией.

Первая причина практически не влияет на величину газовыделения, так как рабочие температуры металлокерамических конструкций в основном не превышают 600 – 800 ^оС, поэтому давление паров оксидов, металлов и кислорода очень мало.

Диссоциация оксидов под воздействием электронной бомбардировки может иметь место в тех случаях, когда по условиям эксплуатации поверхность керамики не защищена от прямого попадания электронов с высокой энергией. Наиболее часто подобное явление наблюдается в электронных лампах и особенно в выводах энергии мощных СВЧ приборов, где диссоциация оксидов может происходить также из – за возникновения вторично – электронного резонанса. По видимому в связи с трудностью проведения соответствующих количественных оценок мы не нашли экспериментальных данных по величине газовыделения в зависимости от интенсивности бомбардировки электронами, но при эксплуатации металлокерамических узлов необходимо учитывать возможность возникновения подобного процесса. С целью ликвидации диссоциации оксидов в результате попадания электронов необходимо использовать различные экранирующие устройства, предотвращающие прямую бомбардировку керамики электронами с высокой энергией.

Газовыделение, определяемое процессами десорбции газов, поглощенных при изготовлении керамических деталей и металлокерамических узлов, изучено более полно [12,13]. В [13] отмечается, что газовыделение керамических материалов в основном зависит от состояния поверхности и газонасыщенности приповерхностных (в пределах до 20 мкм) слоев керамики.

Учитывая, что величина газовыделения для керамических материалов составляет 0,7 – 5,2 Мн/м [13], общее газовыделение в металлокерамических конструкциях будет зависеть от площади керамики, обращенной в вакуумную полость.

Если взять керамический цилиндр из массы ВК 94-1 диаметром 50 мм и высотой 40 мм, к которому с обеих сторон припаяны коваровые манжеты толщиной 0,5 мм и высотой 20 мм каждая, то газовыделение из керамического цилиндра (с учетом, что керамика предварительно прошла отжиг при пайке узла [13]) составит около 66 Мн на весь цилиндр. Аналогичный расчет для коваровых манжет показывает [12], что в данном случае выделится 1330 Мн.