薛大同，兰州空间技术物理研究所，研究员，博导，1963年毕业于清华大学电真空技术物理专业，分配到兰州空间技术物理研究所，1979年12月入党。主要负责研究的“SF-3分子污染监测器”，1982年获航天部重大科技成果三等奖；“真空中油的爬移机理及防止油爬移措施的研究”，获1985年航天部重大科技成果四等奖；“石英晶体膜厚监测仪”，1988年获国家经委新产品“金龙奖”。参加研究的“有机材料常温出气的扩散理论”和“材料的空间效应研究及评价”1978年获甘肃省科学大会和全国科学大会奖。“材料空间效应及其扩散规律的研究”，1982年获国家科委颁发的自然科学奖四等奖。1978年被评为甘肃省国防工业系统先进个人，1984年我国首颗试验通信卫星发射成功，经五院批准记二等功。

全面系统地阐述了真空材料在真空科学技术中的使用。如真空应用及真空设备的壳体、真空环境用材、真空泵、真空元件、真空规管用材，各类真空获得手段的工作物质、气体捕获泵吸气材料，各类密封材料，真空容器内的结构和机构用材料以及实现特定功能的各种材料等。本书又阐述了材料性能对真空系统性能的影响，材料的真空性能，分别叙述蒸发和凝结、蒸发的速率、饱和蒸气压的测试、气体的吸附和脱附，气体在固体中的渗透、材料出气的扩散理论以及材料的出气速率的测量、航天器用材料质量损失性能等。

第1章概述1
1.1真空材料的概念1
1.2材料在真空中的行为及影响1
1.3真空材料的分类2
1.3.1按材料的功用分类2
1.3.2按材料的成分分类5

第2章材料对真空系统性能的影响9
2.1真空系统平衡方程9
2.1.1无气体负荷的真空系统抽气的理想情况9
2.1.2有气体负荷的真空系统抽气的实际情况9
2.1.3没有吸气剂的真空器件10
2.1.4有吸气剂的真空器件10
2.2真空系统的主要性能参数11
2.3材料性能对系统性能的影响12
2.3.1材料性能对系统真空性能的影响12
2.3.2材料性能对系统其他性能的影响13

第3章真空材料性能的物理基础14
3.1蒸发(升华)和凝结14
3.1.1饱和蒸气压和非饱和蒸气14
3.1.2蒸发(升华)速率16
3.1.3饱和蒸气压测试方法及测试结果22
3.1.4真空中蒸发(升华)和凝结的功用与危害28
3.2气体吸附和脱附32
3.2.1概述32
3.2.2物理吸附和化学吸附33
3.2.3吸附量和覆盖度39
3.2.4吸附速率和脱附速率41
3.2.5吸附的热效应46
3.2.6气体吸附的功用和危害47
3.3气体在固体中的溶解、扩散和渗透48
3.3.1气体在固体中的溶解48
3.3.2气体在固体中的扩散54
3.3.3气体在固体中的渗透56
3.4化合物的分解和还原68
3.4.1金属的氧化和氧化物的稳定性68
3.4.2残余气体的化学反应74
3.4.3金属化合物的分解和还原77
3.5出气80
3.5.1概述80
3.5.2材料出气速率测量方法81
3.5.3常温出气速率的简捷测量的实验设备83
3.5.4真空中材料常温出气的扩散理论85
3.5.5几种材料的出气速率96
3.5.6材料除气的基本方法106

第4章金属材料111
4.1纯铁和钢111
4.1.1纯铁111
4.1.2低碳钢112
4.1.3不锈钢112
4.1.4耐热钢113
4.1.5镀镍铁和覆铝铁113
4.2有色金属114
4.2.1铜114
4.2.2铝116
4.2.3镍117
4.2.4钛和锆119
4.3贵金属121
4.4难熔金属123
4.4.1钨和钨合金123
4.4.2钼和钼合金126
4.4.3钽和铌127
4.4.4铼128
4.5其他金属材料129
4.5.1碱金属129
4.5.2单质的重要性质131
4.5.3焰色反应132
4.6软金属132
4.6.1铟132
4.6.2镓133
4.6.3锡134
4.6.4铋135
4.6.5铅135
4.6.6汞137

第5章非金属材料139
5.1玻璃139
5.1.1玻璃的成分139
5.1.2玻璃的分类139
5.1.3玻璃的主要性能140
5.1.4玻璃在真空技术中的应用145
5.2陶瓷151
5.2.1陶瓷的分类151
5.2.2陶瓷的主要性能151
5.2.3真空技术中常用陶瓷的性能及用途155
5.2.4特种陶瓷158
5.3石墨和金刚石161
5.3.1结构161
5.3.2性能162
5.3.3应用163
5.4塑料164
5.4.1塑料的分类164
5.4.2塑料的成分164
5.4.3塑料的特性及应用165
5.4.4塑料材料的出气速率165
5.4.5特种树脂165
5.5复合材料169
5.5.1金属陶瓷169
5.5.2合成云母陶瓷169
5.6云母170
5.7橡胶172
5.7.1橡胶的一般性能172
5.7.2真空密封用橡胶177
5.7.3橡胶的深冷应用182
5.7.4国产真空橡胶管、胶棒、胶板制品182

第6章常用真空泵油184
6.1机械泵油184
6.1.1机械真空泵油的性能要求184
6.1.2机械真空泵油185
6.2扩散泵油的蒸气压、热分解和分馏189
6.3增压泵油(油扩散喷射泵)196
6.3.1油扩散喷射泵原理196
6.3.2增压泵油的特性196
6.3.3增压泵油质量指标196
6.4分子泵油196
6.5活动连接和堵漏材料197

第7章吸附剂材料201
7.1钛泵用材料的性能201
7.2吸气剂209
7.2.1吸气剂的性能209
7.2.2吸气剂的分类209
7.2.3蒸散型吸气剂209
7.2.4非蒸散型吸气剂214
7.3吸附剂233
7.3.1分子筛234
7.3.2吸附等温线236
7.3.3吸附剂的其他特性237

第8章真空密封239
8.1概述239
8.2真空密封分类240
8.3半永久性密封(可拆卸密封)240
8.3.1静密封240
8.3.2橡胶密封240
8.3.3氟塑料密封245
8.3.4金属密封248
8.3.5深冷密封垫249
8.3.6常用的几种真空快卸法兰250
8.4动密封256
8.4.1动密封形式256
8.4.2真空动密封橡胶圈的形式259
8.4.3往复运动用O形圈的泄漏特性259
8.4.4金属波纹管密封262
8.4.5液态金属密封262
8.4.6磁力传动密封264
8.4.7磁流体密封267
8.5永久性密封270
8.5.1概述270
8.5.2氩弧焊271
8.5.3钎焊272
8.5.4电子束焊272
8.6封接272
8.6.1金属陶瓷封接273
8.6.2玻璃金属封接276

第9章真空常用气体、净化材料279
9.1气体279
9.1.1氧279
9.1.2氮280
9.1.3氢(hydrogen)280
9.1.4稀有气体281
9.2气体及气体燃料283
9.2.1气体介质283
9.2.2气体燃料285
9.2.3乙炔286
9.3净化材料287
9.3.1去油脂的净化材料287
9.3.2水289
9.3.3浸触性净化材料290

第10章航天器用真空材料性能291
10.1空间环境和航天器的相互作用291
10.2航天器用材料出气筛选的主要指标291
10.2.1材料出气筛选的异位测试指标292
10.2.2材料出气筛选的原位测试指标292
10.3航天器用材料出气筛选的试验方法标准及材料出气筛选的取舍判据292
10.3.1材料出气筛选试验方法标准292
10.3.2材料出气筛选的取舍判据293
10.4航天器用材料出气筛选的异位测试293
10.4.1试验装置293
10.4.2试验步骤294
10.4.3材料出气的范围294
10.4.4航天器用部分材料的出气数据295
10.5航天器用材料出气筛选的原位测试299
10.5.1MLR的测试299
10.5.2VCMER的测试308
10.6航天器用润滑油(硅油)饱和蒸气压314
10.7原子氧对航天器用材料作用的效应314
10.7.1概述314
10.7.2原子氧效应的评估方法315
10.7.3测试设备及测试数据315
10.7.4国外空间用材飞行实测原子氧作用系数318

参考文献322