易坊好文馆

  1. 首页 > 奇闻 >

真空热处理中，固体的吸气和放气是什么？

【真空热处理中，固体的吸气和放气是什么？】

真空热处理中，固体的吸气和放气是什么？


在大气状态或低真空区域内 ， 固体与气体接触时 ， 在固体表面及内部都会吸气 ， 在高真空区域内 ， 被吸收或吸附的气体又会部分或全部地逐渐释放出来 。
在真空技术中 ， 这种吸气和放气现象不仅关系到真空的获得与保持 ， 而且还影响到真空测量结果的准确性和可靠性 ， 因此 ， 了解和掌握这种现象是很重要的 。
固体吸气有两种情况：一种是固体表面吸气 ， 称为吸附；另一种是固体内部吸气 ， 称为吸收 。 吸附、吸收的综合作用统称为收附 。 固体放气即收附的逆过程称为解吸 。
1、吸附
众所周知 ， 固体内部分子之间有着比较强的结合力 。 常温下 ， 这些分子是按照一定的排列结合在一起的 ， 形成一定形状的固体结构 。 在固体内部 ， 每一个分子受到各个方向来的结合力的作用处于平衡状态 。 但是 ， 处于固体表面分子朝外一个方向的力没有饱和 ， 因此整个表面布满着向外引伸的吸力即剩余力场 ， 其作用距离约为一个分子直径 。
所以 ， 当气体分子与固体表面碰撞时 ， 就进入其剩余力场的作用范围内使气体分子在固体表面形成吸附 。 吸附作用主要与下列因素有关 。
（1）固体表面积越大 ， 表面状况越粗糙其吸附能力越强 ， 特别是带有大量细孔或粉状的材料具有很高的吸附能力 。 如活性碳、硅胶、活性氧化铝、分子筛、五氧化二磷等 。
（2）吸附力随气体分子与固体表面距离增加而迅速减小 ， 因此一般吸附层仅为一单分子层 。 当温度低于气体临界温度时 ， 会出现吸附着多层气体分子组成的气体薄膜 。 此外 ， 具有大量微孔的材料在低压强下也能产生多分子层吸附 。
（3）当温度不变以及压强较低时 ， 吸附作用随压强的升高而增大 ， 当压强增至一定值时 ， 固体的吸附性能趋于饱和 。
（4）在压强不变时 ， 温度越低吸附量越大 。
（5）气体的沸点越低吸附量越小 。
（6）在温度一定时 ， 低压强下吸附时间与压强成反比 。
2、解吸
被固体收附的气体分子 ， 在一定的条件下 ， 会离开固体重新解脱出来 ， 这就是解吸 。
解吸的难易程度 ， 与气体的种类和固体材料以及表面状态有关 。 但总的规律是 ， 在一定的压强下 ， 随着温度增高 ， 解吸作用加快 。
这是由于每个被吸附的气体分子要从固体表面上解吸出来 ， 必须获得一定的能量 ， 来克服它与固体表面分子间的结合力 ， 这种能量称为解吸热 。 因此 ， 提高固体材料的温度 ， 使吸附的气体分子获得的能量大于所需的解吸热时 ， 气体分子就被解吸 。 在较低压强下加热 ， 能加速解吸作用 。
吸附和解吸是真空加热时的两种基本物理现象 ， 了解这两种现象的原理 ， 对于我们了解真空热处理工艺 ， 也就不会显得那么陌生了 。

    推荐阅读


    上一篇：盐类水解拾遗二则

    下一篇：美国登月计划受挫之际，中国航天获重要突破，离载人登月又近一步