真空的特點
在真空科學中,真空的含義是指在給定的空間內低於一個大氣壓力的氣體狀態。人們通常把這種稀薄的氣體狀態稱為真空狀況。這種特定的真空狀態與人類賴以生存的大氣在狀態相比較,主要有如下幾個基本特點:
(1)真空狀態下的氣體壓力低於一個大氣壓,因此,處於地球表面上的各種真空容器中,必將受到大氣壓力的作用,其壓強差的大小由容器內外的壓差值而定。由於作用在地球表面上的一個大氣壓約為101325N/m2,因此當容器內壓力很小時,則容器所承受的大氣壓力可達到一個大氣壓。
(2)真空狀態下由於氣體稀薄,單位體積內的氣體分子數,即氣體的分子密度小於大氣壓力的氣體分子密度。因此,分子之間、分子與其他質點(如電子、離子等)之間以及分子與各種表面(如器壁)之間相互碰撞次數相對減少,使氣體的分子自由程增大。
物理真空
本指沒有任何實物粒子存在的空間,但什麼都沒有的空間是不存在的。而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。
工業真空
工業上的真空指的是氣壓比一標準大氣壓小的氣體空間,是指稀薄的氣體狀態,又可分為高真空、中真空和低真空,地球以及星球中間的廣大太空就是真空。一般是用特製的抽氣機得到真空的。它的氣體稀薄程度用真空計測定,現在已能用分子抽氣機和擴散抽氣機得到0.0000000001大氣壓的高真空。真空在科學技術,電真空儀器,電子管和其他電子儀器方面,都有很大用途。
真空技術的利用
宇宙空間站提供的真空和微重力環境,是一個寶庫。為人們提供了地面上難以獲得的科學實驗和生產工藝條件,進行地面上難以進行的科學實驗,生產地面上難以生產的材料、工業產品和藥物。真空鍍膜就是模擬太空環境的一種鍍膜技術,真空鍍膜機器的發明使這樣的工業生產條件在地面上變成了可能。
真空鍍膜技術的出現和應用
在20世紀四五十年代,真空鍍膜技術就開始工業應用,但大規模生產始於20世紀80年代。真空鍍膜是指在真空環境下,將某種金屬或金屬化合物以氣相的形式沉積到材料表面,屬於物理氣相沉積工藝。
真空鍍膜是在真空爐裡進行的,鍍膜前使用特製的抽氣機對爐體進行抽真空處理,使爐內達到高真空,然後對產品進行鍍膜。抽真空是為了使產品能在一個穩定乾淨的環境下進行鍍膜,是鍍膜過程的重要環節。從膜層質量來說,真空度越高,溫度越高,膜層質量就越好,反之質量就越差。但對於一些空心產品而言,問題就來了。一些空心產品(如空心柄廚具等)因為是用鋼板焊接再打磨的,一些焊接位非常薄弱,真空爐裡環境溫度越高,真空鍍越高,空心柄穿孔就越多!這就是為什麼空心柄產品真空鍍模廢品率特別高的原因。要解決這個問題,除了真空鍍膜工藝要有針對性,也需要提高焊接工藝和打磨工藝,這樣才能夠提高空心柄產品真空鍍膜的良品率。