真空技術基礎知識1

1、真空技術基礎知識真空技術基礎知識真空技術發(fā)展到今天已廣泛的滲透到各項科學技術和生產(chǎn)領域它日益成為許多尖端科學、經(jīng)濟建設和人民生活等方面不可缺少的技術基礎.作為現(xiàn)代科學技術主要標志的電子技術、核技術、航天技術的發(fā)展都離不開真空反過來它們飛躍前進正在推動真空技術的迅速發(fā)展成為真空科學技術發(fā)展史上的三個飛躍階段從而使真空技術由原來主要應用領域電真空工業(yè)擴展到低溫超導技術、薄膜技術、表面科學、微電子學、航海工程和空間科學等近代尖端科學技術中來.

2、至于在一般工業(yè)中應用實在種類繁多不勝枚舉.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.例如有機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研制生產(chǎn)出真空吊車、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真空技術.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。在標準狀態(tài)下，每立方厘米的分子數(shù)為2.68701019個，而在真空度為104帕時，每立方厘米的分子數(shù)為3.241010個，即使用最現(xiàn)代的抽氣方法獲得的最高真空度1013帕時，每立方厘米中仍有3.2410個分子。所以真空是一相對概念，絕對真空是不存在的。表1真空區(qū)域的劃分、特點與應用物理特點真空區(qū)域分子密度為（個厘米3）平均自由程（厘米）單分子層形成時間（秒）主要應用粗真空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、真空輸運等。低真空103～101帕1016～1013103～5≈d過渡流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、熱核反應和等離子物理、超導技術、宇宙航行等。真空狀態(tài)的主要特點是：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)下熱傳導與對流小，絕熱性能強，可降低物質(zhì)的沸點和汽化點等。真空的這些特點被廣泛應用到生活、生產(chǎn)和科研的各個領域中。真空度是對氣體稀

6、薄程度的一種客觀量度。它本應用單位體積中的分子數(shù)來量度，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”來表示。氣體壓強越低，表示真空度越高；反之，壓強越高，真空度就越低。圖１旋片式機械真空機械泵在定子缸內(nèi)偏心的裝有圓柱形轉子，與定子在Ａ點相切，轉子槽中裝有中間帶彈簧的兩塊旋片，旋轉時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、排氣口被轉子和旋片分為兩部分。當轉子沿箭頭方向轉動時，進氣口方面容積

7、逐漸擴大而吸入氣體，同時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。機械泵的抽氣速率主要取決于泵的工作體積△v，在抽氣過程中隨著進氣口壓強的降低，抽氣速率逐漸減小。當抽到系統(tǒng)極限壓強時，系統(tǒng)的漏氣與抽出氣體達到的動態(tài)平衡，此時抽速不變見圖２。目前生產(chǎn)的機械泵多是兩個泵腔串聯(lián)起來的，如圖３稱為雙級泵，它比單級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。為保證機械泵的良好密封和潤滑，排氣閥浸在密封油里以防大