Стеклом можно назвать практически любое соединение, расплав которого при охлаждении становится аморфным твердым материалом. Однако наибольший интерес представляют собой так называемые «окисные», в первую очередь кварцевые стекла, основной составной частью которых является SiO2.

Введение в состав стекла окислов калия, натрия, бора, бария, алюминия, свинца, цинка, магния, кальция и других веществ придает ему особые свойства.

Известно много типов таких стекол, однако для вакуумных систем годятся лишь некоторые из них. В основном это так называемые электровакуумные стекла, разработанные для нужд электровакуумной промышленности. При соответствующем подборе коэффициентов термического расширения и при условии хорошей смачиваемости стекла и металла можно получать ва-куумно-прочные соединения металла с такими стеклами путем их сварки или пайки.

Используемые в вакуумной технике стекла можно разделить на две основные группы: «тугоплавкие» (твердые), или бороси-ликатные стекла, в которых основной добавкой к двуокиси кремния является окись бора В203, и «легкоплавкие») (мягкие), в которых основной добавкой служит окись натрия Na2O (так называемое натриевое стекло) или окись свинца PbO (свинцовое стекло). В табл. 2.1 приведен химический состав некоторых широко используемых в вакуумных системах стекол, изготовляемых фирмой Corning Glass Works (США). Аналогичные стекла с небольшими вариациями состава изготовляются во многих странах.

Помимо разного химического состава твердых и мягких стекол, существуют различия и в зависимостях их вязкости от температуры. Поскольку стекло имеет аморфное строение, у него нет определенной точки плавления.

Поэтому одним из важнейших свойств стекла является его вязкость, которая монотонно уменьшается с ростом температуры до тех пор, пока стекло не перейдет в жидкое состояние. Легкоплавкие стекла начинают размягчаться и, следовательно, могут быть обработаны при более низких температурах по сравнению с тугоплавкими.

Поэтому вакуумные системы, изготовленные из легкоплавкого стекла, вследствие возможности возникновения деформаций и разрушения не подвергают нагреву выше 350°С. С другой стороны, тугоплавкие стекла можно безопасно нагревать до 400 0C, а некоторые, например пирекс, — выше 5000C Вот почему при изготовлении стеклянных установок сверхвысокого вакуума используются в основном твердые стекла. В некоторых специальных случаях, например при необходимости использования стекол, прозрачных для ультрафиолетового излучения, или при эксплуатации установки в условиях высокой температуры, применяются и другие стекла, например кварцевое стекло. Если стекла входят в состав вакуумно й части системы, то необходимо использовать такие стекла, которые удовлетворяли бы всем требованиям их работы в условиях вакуума.