3.2.1 Соединение материалов с разным тепловым расширением

Соединение материалов с разным тепловым расширением в приборе, где температура будет неоднократно изменяться, требует весьма внимательного выбора материалов и подходящей конструкции, если нужно избежать разрушения мест сочленения деталей за счет сильных напряжений, возникающих при термоциклировании. Это очень серьезная проблема, поскольку низкотемпературный прибор, состоящий из различных материалов, обычно должен быть вакуумно плотным. Рис. 3.15 иллюстрирует правильные способы соединения трубок различных металлов и конструкцию уплотнений, которые присутствуют почти в каждом низкотемпературном приборе (правильное конструирование изоляции электрических вводов см. в разд. 13.3).

Теплоёмкость С (делённая на газовую постоянную) жидкого 3He при двух давлениях

Кроме того, следует избегать напряжений, связанных с параллельным соединением частей разных материалов. Очень часто существенным является хороший тепловой контакт между разными металлическими частями низкотемпературной аппаратуры (разд. 4.3.1). И здесь важен правильный выбор материалов для болтов и гаек. Часто тепловой контакт после охлаждения может быть улучшен путем добавления кольцевых прокладок из материалов с низким коэффициентом теплового расширения, таких как Мо или W (но они являются сверхпроводниками при очень низких температурах!).

Вполне исчерпывающий список литературы и данные о коэффициентах теплового расширения твердых тел можно найти в [3.37,47,48].

 

View one comment on “3.2.1 Соединение материалов с разным тепловым расширением

Comments are closed.