真空條件下物質(zhì)的蒸發(fā)特點

2013-05-03 張以忱 東北大學

  膜材加熱到一定溫度時就會發(fā)生氣化現(xiàn)象,即由固相或液相進入到氣相,在真空條件下物質(zhì)的蒸發(fā)比在常壓下容易得多,所需的蒸發(fā)溫度也大幅度下降,因此熔化蒸發(fā)過程縮短,蒸發(fā)效率明顯地提高。例如,在一個大氣壓下,鋁必須加熱到2400℃才能蒸發(fā),但是在10-3 Pa 的真空條件下只要加熱到847℃就可以大量蒸發(fā)。真空技術網(wǎng)(http://www.13house.cn)總結了某些金屬材料的蒸汽壓與溫度的關系曲線如圖3 所示,某些常用材料在蒸汽壓為1 Pa 時的蒸發(fā)溫度見表2。

某些常用膜材蒸汽壓與溫度的關系曲線

圖3 某些常用膜材蒸汽壓與溫度的關系曲線

常用膜材的熔化與蒸發(fā)溫度

表2 常用膜材的熔化與蒸發(fā)溫度(蒸汽壓1 Pa)

  從表中數(shù)據(jù)可以看出,某些材料如鐵、鎘、硅、鎢、鉻、鋅等可從固態(tài)直接升華到氣態(tài),而大多數(shù)材料則是先熔化,然后從液相中蒸發(fā)。一般來說,金屬及其熱穩(wěn)定化合物在真空中只要加熱到高于其飽和蒸汽壓1Pa 以上時,均能迅速蒸發(fā)。而且除了銻是以分子形式蒸發(fā)外,其它金屬均以單原子形式蒸發(fā)進入氣相。