Области применения вакуумной техники

Вакуум является идеально чистой средой, в которой можно осуществлять электрохимические и электрофизические процессы, исследовать поверхностные явления, тепловые процессы и т.п. В настоящее время вакуумная техника находит широкое применение в различных областях производства, науки и техники.

Основные области применения:

• • нанесение тонких пленок — электронная промышленность (производство полупроводников, индикаторов на жидких кристаллах, кварцевых стабилизаторов частот), оптика (очки, просветленные линзы микроскопов, биноклей, интерференционные фильтры), солнечные элементы, конденсаторные пленки, нанесение износостойких и защитно-упрочняющих покрытий на режущий инструмент (TiN и др.), производство зеркал (вакуумное алюминирование), сувениров, зубных протезов, фольги, декоративных покрытий; Р = 10^-1.. .10^-5 Па;

• • научное аппаратостроение — ускорители частиц (в том числе и адронный коллайдер), спектроскопы, анализаторы газов, имитаторы космического пространства (рис. 1.7); Р = = 10^-6…10^-8 Па (при Н = 150.600 км, Р = 10^-2…10^-6 Па);

  

• • вакуумная металлургия (для металлов IV, V, VI групп) —получение сверхчистых материалов (зонная и электроннолучевая плавка, обезгаживание и обезуглероживание, спекание в вакууме высокоактивных и тугоплавких металлов (порошковая металлургия), выращивание сверхчистых искусственных кристаллов, получение прецизионных сплавов вакуумной молекулярной эпитаксией; Р = 10^-1.. .10^-3 Па;

• • химическая промышленность — производство синтетических волокон, синтетических материалов (полиамиды, ами-нопрасты, полиэтилен, растворители, целлюлоза, масла, красители, удобрения);

• • нанотехнологии — процессы получения и хранения наноматериалов, исследовательская, производственная аппаратура (вакуумные камеры, сканирующие электронные микроскопы, высоковакуумные сканирующие зондовые микроскопы, оборудование для изготовления порошков, мембран, пленок, объемных наноструктурных материалов и пр.); Р до 10^-7 Па;

• • диффузионная сварка разнородных металлов и материалов (Fe-Al, чугун-ПМ, керметы), электронно-лучевая сварка; Р = 100…10^-3 Па;

• • пропитка материалов в вакууме — производство изоляторов трансформаторов, электродвигателей, кабелей, изготовление упаковки, волокновых КМ, рыболовных сетей; Р = = 103.102 Па;

• • обезгаживание — производство электровакуумных приборов (лампы, кинескопы и пр.); Р = 10^-4.. .10^-6 Па;

• • сублимационная сушка — фармацевтическая промышленность (производство антибиотиков, вакцин, сывороток, плазмы, витаминов, гормонов), пищевая промышленность (сахар, сухое мясо, молоко, дрожжи, сыры, сухие соки, растворимый кофе, консервирование ягод и овощей); Р = 102.10⁰ Па;

• • вакуумная тепло- и электроизоляция — холодильная и криогенная техника (термосы, сосуды Дьюара), вакуумные выключатели, реле, конденсаторы, микросхемы; Р = = 10 ‘…10 ² Па;

• • вакуумная дистилляция (очистка) — нефтехимическая промышленность (переработка нефти, производство восков, эфиров, смол, регенерация отработанных масел и растворителей), фармацевтика, парфюмерия (получение ароматических веществ и экстрактов), металлургия (выделение кадмия, свинца, цинка из сплавов и вторичного сырья); Р = = 10.10 ² Па;

• • изучение явлений на чистых поверхностях (без сорбированных молекул); Р = 10…10^-12 Па;

• • изготовление красителей, термометров, упаковка продуктов питания, разливка парфюмерии; Р = 10³ Па.