影響系統(tǒng)真空的幾點(diǎn)要素
發(fā)布日期:2019-09-27 瀏覽次數(shù):2685
真空,實(shí)際上指的是一種低壓的、稀薄的氣體狀態(tài),而不是指“沒有任何物質(zhì)存在”!常溫常壓下,每cm3空間內(nèi)大約有 2.7×10+19 個氣體分子。每 cm3空間內(nèi)僅有數(shù)百個氣體分子對應(yīng)氣壓10-11 Pa。
假設(shè)一個容器的容積為 V,初始壓強(qiáng)為P,則容器內(nèi)原有的大氣量為V*P單位Pa·m3;真空系統(tǒng)的任務(wù)就是抽除被抽容器中的各種氣體。我們可以把被抽容器中所產(chǎn)生的各種氣體的流量稱為真空系統(tǒng)的氣體負(fù)空系統(tǒng)的主要?dú)怏w負(fù)荷除容荷。真器內(nèi)原有的空間大氣外,還有放氣Qf 、 滲氣Qs、漏氣QL和蒸氣Qz 但他們的 氣流量都是微小的。
隨著容器中壓強(qiáng)的降低,原有的大氣迅速減少,當(dāng)抽空至1~10-1Pa時,容器中殘存的氣體主要是漏放氣,而且主要的氣體成分是水蒸汽。一般來說,油封機(jī)械泵的特性是在大氣壓到100Pa時抽速近似為常數(shù),在100~O.5Pa時抽速變化較大,大多數(shù)真空泵的抽速都隨其入口壓強(qiáng)的變化而變化,尤其是機(jī)械真空泵,當(dāng)其入口壓強(qiáng)低于10Pa時,泵的抽速隨其入口壓強(qiáng)的變化更為顯著。油封機(jī)械真空泵的實(shí)際抽速S隨其入口壓強(qiáng)的降低而降低,在不同壓力區(qū)間的取值如表:
1放氣Qf
被抽容器內(nèi)一旦被抽空,暴露于真空下的各種材料構(gòu)件的表面就將把原來在大氣壓下所吸收和吸附的氣體解析出來,這部分氣體來源我們稱之為放氣,單位時間內(nèi)的放氣流量可以用Qf來表示;
2滲氣Qs
大氣通過容器壁結(jié)構(gòu)材料向真空室內(nèi)滲透的氣體流量,以Qs表示。滲透的氣流量即是大氣通過容器壁結(jié)構(gòu)材料擴(kuò)散到容器中的氣體流量。氣體的這種滲透是有選擇性的,例如:氫只有分離為原子才能透過鈀、鐵、鎳和鋁;氫對鋼的滲透將隨鋼中含碳量的增加而增加。氦分子能透過玻璃。氫、氮、氧和氬、氖、氦能透過透明的石英。一切氣體都能透過有機(jī)聚合物,如橡膠、塑料等。但是隋性氣體都不能透過金屬。除了有選擇性之外,滲透氣流量Qs還與溫度、氣體的分壓強(qiáng)有關(guān)。在材料種類、溫度和氣體分壓強(qiáng)確定時,滲透氣流量Qs是個微小的定值。
3漏氣QL
大氣通過各種真空密封的連接處,通過各種漏隙通道泄漏進(jìn)入真空室的漏氣流量QL 。對于確定的真空裝置,漏氣流量QL是個常數(shù)。漏氣流量通常可通過所說的壓升率,即單位時間內(nèi)容器中的壓強(qiáng)增長率Px來計(jì)算
4蒸氣Qz
液體或固體蒸發(fā)的氣體流量QZ??諝庵兴只蚬に囍械囊后w在真空狀態(tài)下蒸發(fā)出來,這是在低真空范圍內(nèi)常常發(fā)生的現(xiàn)象。在高真空條件下,特別是在高溫裝置中,固體和液體都有一定的飽和蒸氣壓。當(dāng)溫度一定時,材料的飽和蒸氣壓是一定的,因而蒸發(fā)的氣流量也是個常量。