关于真空管道建设，首先要选择适合制作管道的材料，确定管道壁的结构。跟输油、输气和输水管道不同的是，真空管道交通的管壁要承受在其中运行的磁悬浮车的重量，以及运行过程中所产生的冲击与振动，管道壁要具有良好的气密性，以保持管道中额定真空度。从已有的真空容器和设施来看，钢材和混凝土均可用来制作真空管道，其中钢材可直接制作成真空管道。由于混凝土微观上是一种多孔材料，所以混凝土管道壁应该具有不透气的复合结构，以达到气密效果。

对于钢制真空管道，管道壁的合理厚度，每公里材料成本；对于混凝土管道，为保证气密性管壁应该具有怎样的复合结构，每公里成本多少等问题，需要作出初步的分析与估计。

大多数现有的真空容器都用金属材料制成，如真空镀膜机（如图2-4），重离子加速器（如图2-5），变压器真空干燥设备（如图2-6），和大型外太空环境模拟设备（如图2-7）。

金属材料具有良好的强度和密封性能，普通钢材和不锈钢都适合制作真空管道。

图2-4　真空镀膜机
Fig.2-4 Vacuum Coating Machine

图2-5　CSRm偶极室断面
Fig.2-5 Cross section of CSRm dipole chamber

图2-6　变压器真空干燥室

图2-7　中国航天员训练中心

为了实现良好的密封，对于用混凝土制作的真空管道，有以下三种典型的复合结构可以考虑：

如图2-8a所示，密封层在混凝土管道内层；

如图2-8b所示，密封层在混凝土管道外层；

如图2-8c所示，在混凝土管道内圈布置内层密封层，在外圈布置外层密封层。

密封层材料可以是钢材，如不锈钢，也可以是有机材料，如橡胶。

图2-8a　密封层在真空管道壁内(www.daowen.com)

图2-8b　密封层在真空管道壁外

图2-8c　真空管道壁内、外均设置密封层

图2-9　真空管道外围大气压方向

由于管道内为真空环境，气压的向量方向沿管道径向由外向内（如图2-9），内层密封层受到由外向内的压力，倾向于脱离管道内壁而剥离，因此，内层密封层需要仔细地贴紧和固定在管道内壁上。虽然可以作这种加固处理，但要保证密封层不脱离管道内壁是困难的。

如果把密封层设置在管道外圈，如图2-8b所示，大气压力会紧紧地把密封层压贴在管道壁上，这时粘贴工艺会变得十分容易和简单。因此，密封层在管道壁外的工艺也许是最优的真空管道密封结构。

根据以上分析，关于真空管道管壁材料和管道结构的选择，可得出如下结论：

●钢材、混凝土和大口径PVC缠绕管道都可考虑用来制作真空管道。

●钢材是已经证明的完全可行的真空密封材料；混凝土制作真空管道的材料成本相对低廉，而密封需要采用特殊工艺处理。

●有三种典型的复合结构管道模式可用来制作真空管道，其中把不锈钢薄板布置在混凝土真空管道外圈作为密封层是最佳的结构。

另外，需要进一步研究与分析的问题有：

●除了钢材、混凝土和大口径PVC缠绕管道，是否还有其他更好的材料适合制作真空管道？

●还可继续寻找其他适合制作真空管道的结构与工艺。

●目前急需通过实验和全面分析，为真空管道交通初期建设，验证并确定制作真空管道最佳的材料和最佳的结构。