真空技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)1

1、真空技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)真空技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)真空技術(shù)發(fā)展到今天已廣泛的滲透到各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)領(lǐng)域它日益成為許多尖端科學(xué)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活等方面不可缺少的技術(shù)基礎(chǔ).作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)主要標(biāo)志的電子技術(shù)、核技術(shù)、航天技術(shù)的發(fā)展都離不開(kāi)真空反過(guò)來(lái)它們飛躍前進(jìn)正在推動(dòng)真空技術(shù)的迅速發(fā)展成為真空科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的三個(gè)飛躍階段從而使真空技術(shù)由原來(lái)主要應(yīng)用領(lǐng)域電真空工業(yè)擴(kuò)展到低溫超導(dǎo)技術(shù)、薄膜技術(shù)、表面科學(xué)、微電子學(xué)、航海工程和空間科學(xué)等近代尖端科學(xué)技術(shù)中來(lái).

2、至于在一般工業(yè)中應(yīng)用實(shí)在種類(lèi)繁多不勝枚舉.它涉及冶金、化工、.醫(yī)藥、制鹽、制糖、食品等工業(yè)都廣泛使用真空技術(shù).例如有機(jī)物的真空蒸餾某些溶液的濃縮、析晶、真空脫水、真空干燥等.人們還利用真空中的各種特點(diǎn)研制生產(chǎn)出真空吊車(chē)、電子管、顯像管、中子管.就連人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫臒艄?、暖水瓶、真空除塵器等都離不開(kāi)真空技術(shù).1.真空與真空區(qū)域的劃分真空與真空區(qū)域的劃分“真空”是指在給定的空間內(nèi)氣體分子密度低于該地區(qū)大氣壓下的氣體分子密度的稀薄氣體狀態(tài)

3、。不同的真空狀態(tài)有不同的氣體分子密度。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每立方厘米的分子數(shù)為2.68701019個(gè)，而在真空度為104帕?xí)r，每立方厘米的分子數(shù)為3.241010個(gè)，即使用最現(xiàn)代的抽氣方法獲得的最高真空度1013帕?xí)r，每立方厘米中仍有3.2410個(gè)分子。所以真空是一相對(duì)概念，絕對(duì)真空是不存在的。表1真空區(qū)域的劃分、特點(diǎn)與應(yīng)用物理特點(diǎn)真空區(qū)域分子密度為（個(gè)厘米3）平均自由程（厘米）單分子層形成時(shí)間（秒）主要應(yīng)用粗真空105～103帕1019～1

4、016106～103，(d為容器的線性R度下同)粘滯流氣體分子間碰撞為主109～106真空包裝、真空濃縮和脫色、真空成形、真空輸運(yùn)等。低真空103～101帕1016～1013103～5≈d過(guò)渡流106～103真空蒸餾、真空干燥和冷凍，真空浸漬、真空絕熱、真空焊接等。高真空101～106帕1013～1095～104d分子流氣體分子與器壁碰撞為主。103～20真空冶金、半導(dǎo)體材料區(qū)域熔煉、電真空器件、真空鍍膜、加速器等。超高真空106～10

5、12帕104d氣體分子在固體表面上吸附停留為主。20超高真空鍍膜、薄膜和表面物理、表面化學(xué)、熱核反應(yīng)和等離子物理、超導(dǎo)技術(shù)、宇宙航行等。真空狀態(tài)的主要特點(diǎn)是：真空容器所承受的大氣壓力由容器內(nèi)外壓力差所決定；與大氣相比，氣體分子密度小、分子之間相互碰撞不那么頻繁，單位時(shí)間內(nèi)碰撞容器壁的分子數(shù)減少，從而使真空狀態(tài)下熱傳導(dǎo)與對(duì)流小，絕熱性能強(qiáng)，可降低物質(zhì)的沸點(diǎn)和汽化點(diǎn)等。真空的這些特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到生活、生產(chǎn)和科研的各個(gè)領(lǐng)域中。真空度是對(duì)氣體稀

6、薄程度的一種客觀量度。它本應(yīng)用單位體積中的分子數(shù)來(lái)量度，但由于歷史的原因，真空度的高低仍通常用各向同性的物理量“氣體壓強(qiáng)”來(lái)表示。氣體壓強(qiáng)越低，表示真空度越高；反之，壓強(qiáng)越高，真空度就越低。圖１旋片式機(jī)械真空機(jī)械泵在定子缸內(nèi)偏心的裝有圓柱形轉(zhuǎn)子，與定子在Ａ點(diǎn)相切，轉(zhuǎn)子槽中裝有中間帶彈簧的兩塊旋片，旋轉(zhuǎn)時(shí)靠離心力和彈簧的張力使旋片的頂端與定子內(nèi)壁始終緊密接觸。定子上的進(jìn)、排氣口被轉(zhuǎn)子和旋片分為兩部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣口方面容積

7、逐漸擴(kuò)大而吸入氣體，同時(shí)逐漸縮小排氣口方面容積將以吸入氣體壓縮從排氣孔排出。機(jī)械泵的抽氣速率主要取決于泵的工作體積△v，在抽氣過(guò)程中隨著進(jìn)氣口壓強(qiáng)的降低，抽氣速率逐漸減小。當(dāng)抽到系統(tǒng)極限壓強(qiáng)時(shí)，系統(tǒng)的漏氣與抽出氣體達(dá)到的動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)抽速不變見(jiàn)圖２。目前生產(chǎn)的機(jī)械泵多是兩個(gè)泵腔串聯(lián)起來(lái)的，如圖３稱(chēng)為雙級(jí)泵，它比單級(jí)泵具有極限真空度高（１０１～１０２帕）和在低氣壓下具有較大抽速等優(yōu)點(diǎn)。為保證機(jī)械泵的良好密封和潤(rùn)滑，排氣閥浸在密封油里以防大