Лекция №2 (Курс лекций по ВСТО)

Технологические процессы ввакуумеВакуумные системы(нано)технологического оборудованияЛекция №2Вакуум – технологическая среда предохраняет нагреваемые поверхности отокисления, перегорания. позволяет формировать потоки заряженных инейтральных частиц с необходимымиплотностями и энергиями. потоки заряженных частиц могутбеспрепятственно преодолеватьмежэлектродные расстояния. Вакуум позволяет сохранить чистотуобрабатываемой поверхности материала длятехнологических процессов.Где применяется вакуум? Везде! Металлургия Химическая и нефтехимическая промышленность Электротехника Энергетика Угледобывающая и горнорудная промышленность Электрофизические установки Имитация космического пространства Авиационная техника Атомная промышленность Приборостроение Пищевая промышленность Лёгкая промышленностьВакуум в металлургии Процессы проводят под вакуумом с цельюулучшения качества получаемых материалов ипридания им новых свойств: Выплавка и переплавка высокочистых металлови сплавов Спекание порошков твёрдых сплавов,постоянных магнитов Электронно-лучевая и темодиффузионнаясваркаВакуум в металлургии Внепечное вакууммирование – для получениянержавеющей стали (с низким содержанием С)Вакуум в металлургии Вакуумная дегазация – удаление из жидкогометалла растворённых газов – улучшаетсвойства (повышается предел текучести)Вакуум в металлургии Вакуумные электропечи – используются дляповышения качества и свойств металлов,сплавов и материалов. По принципу устройства и назначения бывают: Дуговые Индукционные Электронно-лучевые СопротивленияВакуум в металлургии Вакуумные дуговые печи – для выплавкикачественных сталей (нержавеющих,конструкционных, электротехнических,шарикоподшипниковых), жаропрочных сплавов,тугоплавких и высокореакционных металловВакуум в металлургии Вакуумные индукционные печи – для плавки иразливки различных металлов и сплавовВакуум в металлургии Вакуумные электронно-лучевые печи – дляполучения особо чистых металлов и сплавовВакуум в металлургии Вакуумные печи сопротивления – для: термообработки, отжига, закалки и пайки; спекания и дегазации; нагрева под обработку давлением; специальных химико-технологических процессовСварка в вакууме Электронно-лучевая сварка (плавлением) Микроэлектроника Герметизация металлостеклянных корпусов ЭВП Сварка тугоплавких, химически актвных иразнородных материалов (металлов)Сварка в вакууме Термодиффузионная сварка (плавлением) Сварка разнородных материалов (металлов) Сварка термокомпенсаторов кристаллов, катодныхножек и других элементов ЭВП Сварка изделий разнообразной формыПайка в вакууме Для получения качественных соединенийразнородных материалов (металл, стекло,керамика) Пайка с локальным источником нагрева дуговымразрядом Высокотемпературная пайкаВыращивание кристаллов Вытягивание кристалла из расплава в вакуумнойпечи Материалы: Cu, Ni, Ta, Au, NaCl, CaF2, Si, Ge, GaAs,сапфиры, гранаты и др.Химическая и нефтехимическаяпромышленность Вакуумная дегазация удаление ряда веществ из основного материала Вакуумная дистилляция (перегонка) разделение жидких смесей на фракции испарением Вакуумная ректификация разделение жидких и газовых смесей (нефть) Тепловая и сублимационная сушка испарение влаги из нормального и замороженногоматериала Фильтрация в вакууме разделение суспензий и растворов через фильтры Выпаривание в вакууме сгущение растворов и удаление растворителей Кристаллизация в вакууме выделение твёрдой фазы из жидкого расплаваЭлектротехника Электротехнология: Вакуумная металлургия Вакуумное осаждение покрытий Вакуумные электропечи Электросварочное оборудование Вакуумная пайка Аппараты высокого напряжения: Вакуумные выключатели (размыкатели) Вакуумные дугогасительные камеры Вакуумные коммутационные устройства Электротехническая промышленность: Сушильные и пропиточные установкиЭнергетика Тепловые электростанции, котельныеустановки: требуется подсушенное измельчённое топливо сушка производится в вакуумных камерах:атмосферных и вакуумных в сушилках материал постоянно перемещается вовремя сушкиУгледобывающая и горноруднаяпромышленность Откачка и фильтрация агрессивных, токсичных изапылённых сред Транспортировка сыпучих и взвешенных вжидкости материалов Вакуумное фильтрование при обезвоживании исушке в водно-шламовом хозяйстве.Электрофизические установки Электронные и ионные ускорители Ускорительно-накопительные комплексы Термоядерные реакторыИмитация космического пространства Установки тепловакуумных испытаний Установки вакуум-температурных испытаний Специальные установки для исследованийпроцессов в космическом вакуумеАвиационная техника Вакуумные аэродинамические трубыПриборостроение Электровакуумные приборы ЭОП, ФЭУ, клистроны, магнетроны, диоды, триоды,ЭЛТ, рентгеновские трубки, лампы и т.д.Приборостроение Аналитическое оборудование Атомные, электронные, ионные микроскопы Масс-спектрометры, ОЖЕ-спектрометры.