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真空技术简介

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真空技术是建立低于大气压的物理环境,并在此环境下进行工艺制造、物理测量和科学实验所需的技术。
真空技术主要包括真空采集、真空测量、真空检漏和真空应用四个方面。在真空技术的发展中,这四个方面的技术是相辅相成的。

真空技术

真空简介

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真空是指低于大气压力的给定气体空间,其中每立方厘米气体分子的数量大约小于2500亿。真空是相对于大气压力而言的,而不是指空间中没有物质。使用现代吸力方法获得的最低压力仍然包含每立方厘米空间中的数百个分子。
气体的稀薄程度是衡量真空程度的客观指标,最直接的物理指标是单位体积内气体分子的数量。气体分子的密度越低,气体压力就越低,真空就越高。但由于历史原因,测量真空度通常用压力来表示。真空通常用帕斯卡或托尔作为压力单位来测量。

真空技术发展历史

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1643年,意大利物理学家托里拆利在真空和自然空间中发现了大气和大气压的存在。当他将一根长玻璃管装满水银并将其倒置在水银罐中时,他发现管内的水银水平下降,直到与管外的水银水平相差76厘米。托里拆利认为,玻璃管水银表面的空间是真空的,76厘米高的水银柱是由于大气压力的存在而形成的。
1650年,德国的奥托·冯·格里克制造了X式真空泵。1654年,他在马德堡进行了X的马德堡半球实验:他用真空泵将两个直径为14英寸(35.5厘米)的铜半球拉到一起,放入真空中,然后用两组8匹马分别朝相反的方向拉铜球,但未能将两个半球分开。这个X的实验再一次证明了太空中有大气层,而且大气层有巨大的压力。为了X托里拆利在科学上的重大发现和贡献,过去常用的真空压力单位以他的名字命名。
19世纪中后期,英国工业革命的成功促进了生产力和科学实验的发展,也促进了真空技术的进步。1850年和1865年,发明了汞柱真空泵和汞滴真空泵,导致白炽灯(1879年),阴极射线管(1879年),杜瓦瓶(1893年)和压缩真空计(1874年)的发展。压缩真空计的应用首次使低压测量成为可能。
20世纪初,真空电子管的出现,推动了真空技术向高真空方向发展。1935年至1937年,发明了充气真空泵、油扩散泵和冷阴极电离计。这些成就,以及1906年制造的皮拉尼真空计,今天仍然普遍用于大多数真空系统。
1940年以后,真空应用扩展到核研究(如回旋加速器和同位素分离)、真空冶金、真空镀膜、冷冻干燥等领域,真空技术开始成为一门独立的学科。第二次世界大战期间,原子物理实验和通信对高质量真空装置的需求进一步促进了真空技术的发展。

应用领域

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地球上的真空环境
在地球上,通常通过将空气抽入特定的封闭空间来获得真空,用于抽气的设备称为真空泵。早期研制的真空泵抽速小,极限真空度低,难以满足生产和科学实验的需要。后来又陆续生产了一系列不同抽气机构的真空泵,抽气速度和极限真空度不断提高。低温泵的抽速可达60000升/秒,极限真空可达千亿分之一Pa的数量级。
需要
为了保证真空系统能够达到并保持运行所需的真空度,除了配备合适的、良好的真空泵外,真空系统或其部件还必须经过严格的检漏,以消除破坏真空的泄漏。低(粗)真空、中真空、高真空系统一般采用气动检漏;对于超高真空系统,在采用一般检漏方法进行粗检后,还应采用卤素检漏仪、质谱检漏仪等灵敏检漏仪进行检漏。
应用程序
随着真空采集技术的发展,真空的应用逐渐扩展到工业和科研的各个方面。真空应用是指利用稀薄气体的物理环境来完成某些特定的任务。有些使用这种环境来制造产品或设备,如灯泡、电子管和加速器。这些产品在使用过程中始终保持真空;另一些只把真空作为生产中的一个步骤,最终产品在大气环境中使用,如真空镀膜、真空干燥、真空浸渍等。
真空的应用范围极其广泛,主要分为低真空、中真空、高真空和超高真空应用。低真空是利用从低(粗)真空中获得的压力差来夹紧,提升和运输材料,以及真空和过滤器,如吸尘器和真空吸盘。
介质真空一般用于从材料中除去捕获或溶解的气体或水分,制造灯泡,真空冶金,并作为隔热材料。如果用真空浓缩生产炼乳,牛奶中的水分无需加热即可蒸发。
真空冶金可以保护活性金属在熔化、铸造和烧结过程中不被氧化,例如钨、钼、钽、铌、钛、锆等难熔金属的真空熔化;真空炼钢可以避免少量元素的燃烧和高温下有害气体杂质的渗入,可以提高钢的质量。
高真空可用于隔热、电绝缘,并避免分子电子和离子的碰撞。高真空可用于电子管、光电管、阴极射线管、x射线管、加速器、质谱仪、电子显微镜等设备,因为高真空中分子的X程大于容器的线性尺寸,以避免分子、电子、离子之间的碰撞。这一特点也可以应用于真空镀膜,用于光学,电子,或镀装饰。
外层空间的能量传递与超高真空中的能量传递相似,因此可以利用超高真空进行空间模拟。在超高真空条件下,单分子层的形成时间很长(以小时为单位),这使得在表面被气体污染之前可以研究表面特性,如摩擦、粘附和发射。

技术标准

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1. GB/T 3163-2007真空技术术语
2. GB/T 3164-2007真空技术图形符号
3. GB/T 4982-2003真空技术。快速释放连接器。尺寸。第1部分:夹紧式
4. GB/T 4983-2003真空技术。快速释放连接器。尺寸。第2部分:紧固型
5. GB/T 6070-2007真空技术。法兰尺寸
6. GB/T 6071-2003超高真空法兰
7. GB/T 7774-2007真空技术涡轮分子泵性能参数的测定
8. GB/T 11164-1999真空镀膜设备通用技术条件
9. GB/T 16709-1996真空工艺管道管件装配尺寸
10. GB/T 18193-2000真空技术质谱检漏仪的校准
11. GB/T 19955.1-2005蒸汽流真空泵性能测量方法第1部分:容积流量(抽速)的测量
12. GB/T 19955.2-2005蒸汽流量真空泵性能测量方法。第2部分:临界预级压力的测量
13. GB/T 19956.1-2005容积真空泵性能测量方法第1部分:容积流量(抽速)的测量
14. GB/T 19956.2-2005容积式真空泵性能测量方法第2部分:极限压力的测量
15. GB/T 21271-2007真空技术真空泵噪声的测量
16. GB/T 21272-2007蒸汽流真空泵性能测量方法。泵液回流速率和加热时间的测量
17. GB 22360-2008真空泵安全要求
18. JB/T 1090-1991 J型真空橡胶密封圈。类型和尺寸
19. JB/T 1091-1991真空和骨架用橡胶密封件的类型和尺寸
20.。真空用O型橡胶密封圈。类型和尺寸
21. JB/T 1246-2007真空技术滑阀真空泵
22. JB/T 2965-1992溅射离子泵性能试验方法
23. JB/T 4081-1991溅射离子泵型式及基本参数
24. JB/T 4082-1991溅射离子泵技术条件
25. JB/T 5410-1991低真空电磁压差X阀型式及基本参数
26. JB/T 5971-1992单级多旋片真空泵
27. JB/T 6446-2004真空阀门
28. JB/T 6533-2005旋片式真空泵
29. JB/T 6873-2005热电偶真空计
30.。JB/T 6921-2004罗茨真空泵机组
31. JB/T 6922-2004真空蒸发镀膜设备
32. JB/T 6923-2007真空技术真空加压浸渍设备
33. JB/T 7265-2004蒸汽流量真空泵
34. JB/T 7462-2005热阴极电离真空计
35. JB/T 7463-2005热阴极电离真空计
36. JB/T 7673-1995真空设备型号的指定方法
37. JB/T 7674-2005罗茨真空泵
38. JB/T 7675-2005往复式真空泵
39. JB/T 8105.1-1999橡胶密封真空表配件
40. JB/T 8105.2-1999金属密封真空表配件
41. JB/T 8107-1999容积式真空泵振动测量方法
42. JB/T 8540-2004水蒸汽喷射真空泵
43. JB/T 8944-1999单级旋片真空泵
44. JB/T 8945-1999真空溅射镀膜设备
45. JB/T 8946-1999真空离子镀膜设备
46. JB/T 9125-2007真空技术涡轮分子泵
47. JB/T 10462-2004水射流真空泵
48. JB/T 10463-2004真空磁力流体动力密封
49. JB/T 10550-2006真空技术真空烧结炉
50. JB/T 10551-2006真空技术真空感应熔炼炉
51. JB/T 10552-2006真空技术爪式干式真空泵
52. JB/T 10553-2006真空技术扩散硅压阻式真空计
53. JB/T 10770-2007真空技术液环真空泵验收规范
54. JB/T 10074-2004电阻真空计技术条件
55. JB/T 10075-1999冷阴极电离真空计技术条件(原ZB Y 285-84)
56. JB/T 10076-1999冷阴极电离真空计技术条件(原zby286 -84)
57. JB/T 10771-2007真空技术复合分子泵

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