真空概念與區(qū)域劃分在水力學和工程流體力學中，真空這一物理概念是由壓力測量技術(shù)而引入的。在工程實際中，測量壓力的多數(shù)儀器，是靠被測壓力與環(huán)境壓力之差的作用而動作并顯示讀數(shù)的，因此這類儀器所顯示的讀數(shù)是被測壓力高出或低于環(huán)境大氣壓力的差值。所謂的計示壓力，就是以環(huán)境大氣壓力為零點算起的被算起的被測壓力值。當被測壓力高于環(huán)境大氣壓時，計示壓力為正，稱為該計示壓力的表壓力，此時被測壓力點所處的物理狀態(tài)叫做壓力狀態(tài)。當被測壓力低于環(huán)境壓力時，計示壓力為負，此時稱被測點處于真空狀態(tài)。在真空狀態(tài)下，將計示壓力的絕對值，即環(huán)境大氣壓力高出被測壓力的差值，稱為真空度。
需要特別注意的是，在水力學中，真空是指壓力低于環(huán)境（某時某地）大氣壓力時的流體物理狀態(tài)，真空度則是環(huán)境大氣壓力減去被測壓力的差值。顯然，這樣的真空概念和真空度概念定義，從測量的角度上講是方便的。但是，當需要知道被測流體的物理狀態(tài)時，例如：需要知道流體管道的受力狀態(tài)或者氣體的稀薄程度時，上述關(guān)于真空的概念和真空度的定義，就可以造成認識上的混亂。依照上述的概念和定義，當真空度相同時，由于環(huán)境大氣壓力的差異，被測流體也會處于不同的壓力狀態(tài)。同樣，對于相同的流體壓力狀態(tài)，由于環(huán)境壓力的不同，卻有不同的真空度。
在真空領(lǐng)域內(nèi)，人們主要關(guān)心的是流體的壓力狀態(tài)，實現(xiàn)低壓和增加氣體壓力的手段。因此，真空技術(shù)領(lǐng)域便有了自己的關(guān)于真空的概念和真空度的定義，并納入到相關(guān)的標準之中。國家標準GB/T3163《真空技術(shù)術(shù)語》規(guī)定如下：
真空——在指定的空間內(nèi)，低于環(huán)境大氣壓力的氣體狀態(tài)。
真空度——表示真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度，通常用壓力值來表示。這里的真空度是用壓力值表示的，而不是水力學中的壓力差值。
真空區(qū)域 |
壓強范圍 |
托(Torr) |
帕(Pa) |
低真空 |
760~10 |
101325~1333 |
中真空 |
10~10-3 |
1333~1.33×10-1 |
高真空 |
10-3~10-8 |
1.33×10-1~10-6 |
超高真空 |
10-8~10-12 |
10-6~10-10 |
極高真空 |
＜10-12 |
＜10-10 |
低真空區(qū)域：分子密度比較大。與常壓下氣體狀態(tài)相比，只是分子數(shù)目由多變小的量變化，其物理性質(zhì)與大氣壓下的氣體相比沒有本質(zhì)上的區(qū)別。因大氣狀態(tài)一樣，這時情報分析輸運量與壓力無關(guān)。但是，盡管如此，分子數(shù)目減少這種量變過程對生產(chǎn)卻起了極其重要作用。例如，真空運輸、真空過濾、真空吸盤等三種真空裝置都是利用真空與大氣之間存在的壓差做功原理來實現(xiàn)的。相關(guān)產(chǎn)品舉例：2BV型水環(huán)式真空泵
高真空區(qū)域：當氣體處于高真空區(qū)域時，空間的氣體分子數(shù)大為減少。高真空的氣體流動狀態(tài)是分子流，這就引起了真空物理性質(zhì)的質(zhì)的變化。(一)首先表現(xiàn)在氣體的內(nèi)摩擦出現(xiàn)了滑動現(xiàn)象，氣體的熱傳導也現(xiàn)出溫度的劇增現(xiàn)象。與此同時，與大氣和低真空狀態(tài)相反，壓力已經(jīng)與氣體輸運現(xiàn)象有關(guān)了。(二)在高真空區(qū)域如果氣體各部分溫度不同，還會出現(xiàn)熱流逸，熱輻射等在大氣和低真空時所沒有的新的物理性能。由于這些特點，這一區(qū)域的真空在生產(chǎn)和科學研究部門的應(yīng)用更加廣泛。例如，真空鍍膜技術(shù)、真空熱處理、真空冶金、電真空器件及微電子技術(shù)等等都需要高真空條件。相關(guān)產(chǎn)品舉例：2XZ旋片式真空泵 2X型旋片真空泵 擴散泵 分子泵
超高真空區(qū)域：如果氣體分子數(shù)目進一步減少，則跨入了超高真空區(qū)域，在超高真空區(qū)域中，真空又一次從氣體分子數(shù)目的量度而產(chǎn)生了又一個新的質(zhì)變。這種變化表現(xiàn)在氣體分子在與真空接觸的物體表面間的吸附和脫附過程之中。這就是所興起的表面物理和表面化學所研究的科學。例如，粒子加速器、受控核聚變裝置;微電子、光電子技術(shù)航天器用真空技術(shù)等都需要超高真空條件。相關(guān)產(chǎn)品舉例：羅茨水環(huán)機組 羅茨旋片機組
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