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        真空技術的發展與展望
         
           真空技術的發展與展望

          20世紀,真空工業的發展極為顯著,引起各界的關注。真空科學與技術在科學研究中只是一門實驗技術,而在現代工業生產中卻成了一門基本技術而得到廣泛應用。

          真空工業的如此發展,是否歸究于技術方面的重大發明或發現呢?根本不是。而全世界真空工業發展的原因只是由于其他工業技術領域對真空的需求增加了。如日本國的真空設備廠家的銷售額中,僅電子工業就占40%左右,正說明這一領域對真空技術的需求增加了。

          進入21世紀,真空工業又將如何發展,賴以發展的需求又是什么?在科學與技術不斷的發展的今天,真空技術又會起到什么新的作用?又能取得什么新成就?這許多未知的問題,令人關注,值得思考。

          過去我們談真空技術的發展動向,通常去查找學術論文和專利資料,以了解真空狀態下的物理現象的應用,真空獲得和測量儀器的進展等情況。而現在我們應改變以往的做法,要抓住真空的需求關系,從這個側面來展望真空技術的發展動向。也就是,應從某些重要的真空應用領域中探討與真空技術的關系,來展望21世紀真空技術本身的發展動向。

          一、 需要不斷擴大真空的應用領域

          在21世紀,真空的需求是增長還是減少?今后的發展趨勢又將如何?這主要取決于真空應用的領域是否增加,需求是否增長。

          在20~30年前,真空書籍中就指出:真空技術的應用,一是靠 壓力差,二是通過空間的電子或分子排除干擾,三是降低粒子撞擊表面的次數。用于各自的需求不同,所需的真空度當然也就不同了。所謂排除空間障礙物,即粒子的平均自由程要比裝置的特征尺寸長。真空蒸發、電子管和加速器就是利用了真空的這一特點。除大功率的電子管外,其他大部分做成固體元件,這樣就不再需要真空了。暖水瓶是真空技術在人們日常生活中的重要應用,如果以后能生產出優良的絕熱材料,且很便宜,那么真空在暖水瓶的生產過程中將會失去作用。從降低表面粒子入射頻率的必要性看,超高真空技術定會得到發展,它可使表面長時間地維持其清潔。目前,真空技術的應用的特點是:利用真空環境來研制一些新材料和新工藝。使真空應用領域得到進一步擴大。例如超微粉和納米顆粒的制作以及固體元件的工藝開發。另一個應用領域是為了減少化學反應過程和核聚變反應中的不純物,有時也要利用真空。真空室的器壁本身與反應過程有著極其密切地關系。

          人們對真空的需求將會擴大。如日本三井物產公司把鉛摻入鋁中,然后用高溫使鋁蒸發,利用這種方法煉鋁就會擴大對真空泵的需求。因此,對于真空設備廠來說將會有一個很大的真空泵的銷售市場。過去煉鋁采用電解法,現正在研究熔爐還原法。在熔爐內還原時,由于耐火材料與鋁的混合,使分離非常困難。如果把熔爐中出現的含有鋁的不純物溶解于鉛溶液中就可以對含鋁的鉛和不純物進行分離。利用真空可以分離由此形成的鋁鉛混合物。由此可見,新工藝的出現,就會直接影響到真空行業,對真空的需求也會隨之急劇增加。前幾年我國真空煉鎂工藝的出現,曾一度使真空設備廠產的滑閥泵和羅茨泵供不應求。造成畸形發展。但這也說明一個問題,即新工藝、新材料等出現,勢必要帶動真空產業等發展。

          在2l世紀,表面處理在內的表面技術成為相當大的一個真空應用領域。因為人們對材料可靠性的要求,尤其對表面技術的應用定會有所增長?,F在人們都喜歡用防銹、防氧化的材料。鋁合金雖己生產出來了,但就原有工藝稍加改進,就會在性能上大有改觀,如用氧化膜將材料與大氣隔開,就能滿足用戶上述的要求。這種情況,只要提示一下與真空廠家合作就能開拓一個相當可觀的市場。又如過去作超純鋁箔的方法很費事,又要把真空設備應用到這個項目的生產過程中去,就一定會產生更好地超純鋁箔來。如果真空廠家能積極地參與到這一應用領域中去,人們對真空的需求自然會大大加強。

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