永久真空密封的类型

　　真空密封是保持真空状态的基本技术，可分为运动密封和固定密封两种。固定密封可分为永久密封和非永久密封两种方式。最常见的永久密封有金属之间、玻璃和金属之间、陶瓷和金属之间的密封。

　　真空系统中使用最多的是金属之间的密封，材料主要用不锈钢(SUS304、SUS316)，密封方式多采用氩弧焊。焊接时，向焊接部位吹入大量的惰性气体氩气，避免焊接部位的氧化。

　　无法用氩弧焊焊接的金属材料(铜等)或不同金属材料间的密封(不锈钢和铜)通常采用真空钎焊。在金属接合部填加银蜡后放置于真空炉中逐渐升温，银蜡熔化渗入金属的接合部，再重新降温固化后即完成真空钎焊。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为真空钎焊的难点在于需要专门的胎具，优点在于没有变形和焊接部位没有气泡。

　　硬质玻璃(硼硅酸玻璃)和金属接合时，要求接合部在室温和数百摄氏度之间有较小的热膨胀系数。密封用的金属主要是钴合金(Fe:N:Co=54:29:17)。钴合金和其他金属(不锈钢)通过氩弧焊密封；钴合金和钴玻璃之间的热膨胀系数一致，可以直接采用玻璃加工工艺密封。各种真空观察窗都是使用这种技术制作的。

　　陶瓷是绝缘材料，需要导入或测量电信号时离不开陶瓷和金属的密封。比较常见的做法是首先在陶瓷的表面涂 Mo或 Mn的粉末，在 H2 和 N2 的混合气体中进行热处理后，可以在陶瓷的表面形成薄薄的 Mo或 Mn层。在上面再镀牢固的Ni或Cr层，在Ni或Cr层上通过真空钎焊完成电极的密封(图2.1)。使用Co合金的主要目的是消除热膨胀所产生的变形。

图2.1　陶瓷和金属的密封