粉體圈首頁     您好,歡迎來到粉體圈網絡!
個人注冊   企業注冊   登錄   找回密碼   進入供求市場
粉體圈專注為粉碎設備,粉體設備等廠家提供粉體技術,粉體會議等信息及粉體展示和交流平臺。 粉體圈專注為粉碎設備,粉體設備等廠家提供粉體技術,粉體會議等信息及粉體展示和交流平臺。
?當前位置:粉體圈首頁>粉體資訊>粉體入門>正文
真空狀態不等于空無物質狀態
2020年05月12日 發布 分類:粉體入門 點擊量:1273
0

1643年,意大利物理學家托里拆利演示了著名的大氣壓實驗,為人類揭示了“真空”這個物理狀態的存在。在此后的幾個世紀里,真空技術獲得了飛速發展,被廣泛應用于軍事及民用領域。譬如,材料界極為重要的材料:薄膜材料,其制備便大多是在真空或者在較低的氣壓條件下進行的。

手機中存有上千個半導體元件,

這些半導體元器件的制造都離不開真空技術

 

什么是真空?

人類所接觸的真空大體上可分為兩種:一種是宇宙空間所存在的真空,稱之為“自然真空”;另一種是人們用真空泵抽調容器中的氣體所獲得的直空,人們稱之為“人為真空”。在真空科學中,不論哪一種類型上的真空,只要在給定空間內,氣體壓強低于一個大氣壓的氣體狀態,均被稱之為真空,而往往把完全沒有氣體的空間狀態稱為絕對真空。

因此,一般意義上的“真空”并不是指“什么物質也不存在”,目前,就算采用最先進的真空制備手段所能達到的最低壓強下,每立方厘米體積中仍有那么幾百個氣體分子。因此,平時我們所說的真空均指相對真空狀態。PS:即使是理想狀態的沒有空氣的絕對真空,在當前科學理論認為也絕非空無一物的意思。

 

說明:1.空的空間。2.突然出現兩個粒子。3.粒子撞擊在一起并相互湮滅。4.它們在空間中留下能量波紋。

真空本指沒有任何實物粒子存在的空間,但什么都沒有的空間是不存在的。假設你把一個空間的氣體都趕跑,會發現還是不時有基本粒子在真空中出現又消失,無中生有。物理上的真空實際上是一片不停波動的能量之海。當能量達到波峰,能量轉化為一對對正反基本粒子,當能量達到波谷,一對對正反基本粒子又相互湮滅,轉化為能量。簡單的說,量子理論認為,真空中雖然不存在任何實粒子,但由于量子漲落,時時處處充滿了虛粒子的產生和湮滅。

在真空技術中,常用“真空度”這個習慣用語和“壓強”這一物理量表示某一空間的真空程度。它倆的關系是某空間的壓強越低意味著真空度成高,反之,壓強高的空間則真空度低。 

粗真空

1×105~1×102Pa

低真空

1×102~1×10-1Pa

高真空

1×10-1~1×10-6Pa

超高真空

<1×10-6Pa

真空區域的劃分

真空各區域的氣體分子運動性質各不相同。粗真空下,氣態空間近似為大氣狀態,分子仍以熱運動為主,分子之間碰撞十分頻繁;低真空是氣體分子的流動逐漸從黏滯流狀態向分子狀態過渡,此時氣體分子之間和分子與器壁之間的碰撞次數差不多;當達到高真空時,氣體分子的流動已為分子流,氣體分子與容器器壁之間的碰撞為主,而且碰撞次數大大減少,在高真空下蒸發的材料,其粒子將沿直線飛行;在超高真空時,氣體的分子數目就更少,幾乎不存在分子間的碰撞,分子與器壁的碰撞機會也更少了。

工業上真空的獲得

抽真空”是工業上獲得真空的方法,即利用各種真空泵將被抽容器中的氣體抽出,使該空間的壓強低于一個大氣壓。常用的獲取真空的設備主要有旋轉式機械真空泵、油擴散泵、復合分子泵、分子篩吸附泵、鈦升華泵、濺射離子泵和低溫泵等。

其中前三種真空泵屬干氣體傳輸泵,即通過氣體不斷吸入并排出真空泵從而達到排氣的目的;后四種真空泵屬干氣體捕獲泵,是一種利用吸氣材料所特有的吸氣作用將被抽空間的氣體吸除,以達到所需真空度。由于這些捕類獲泵不采用油作為介質,故稱之為無油類泵。

通常來說僅使用一種真空泵是很難達到超高直空度的,人們常常把2~3種真空泵組合起來構成復合排氣系統以獲得所需要的高真空。例如,有油真空系統中,油封機械泵(兩極)+油擴散泵組合裝置可獲得10-6~10-8Pa的壓強;無油系統中,采用吸附泵+濺射離子泵+鈦升華泵裝置可獲得10-6~10-9Pa的壓強;也有將有油、無油系統混用,如采用機械泵+復合分子泵裝置可以獲得超高真空。

參考資料:

1、《薄膜材料與薄膜技術》,鄭偉濤等編著。

粉體圈 編輯 小白

 

 


相關內容:
0
 
?
點擊加入粉體技術交流群粉體技術群
返回頁頂
A片毛片免费视频在线看