Разрежение газовой среды и вакуум в печи

Вакуум - состояние газовой среды при давлении значительно ниже атмосферного. Вакуум в печи достигается эвакуацией из ее реакционного объема воздуха, а затем и выделяющихся при химических реакциях газов или паров металла при физико-химических превращениях. Термотехнологические процессы в печи осуществляются при давлении 1∙10-4 Па и ниже. Количество оставшихся молекул зависит от величины давления и может снижаться до 1010 в 1 см3.

Вакуум в печи создается специально как способ для осуществления некоторых термотехнологических процессов, которые невозможно провести в плотной газовой среде, или как средство для защиты во время их получения или термической обработки. В вакууме взаимодействие металла с внешней газовой средой замедляется и практически прекращается при достижении глубокого вакуума. Снижение внешнего давления над металлом благоприятствует выделению из расплава растворенных газов и устраняет возможность окисления металлов.

В особо благоприятных условиях становится возможным восстановление металлов и оксидов. Например, в обычных условиях при атмосферном давлении процесс восстановления оксида магния углеродом не протекает, но становится возможным в вакууме.

При наличии восстановителя в разреженном пространстве оксид магния становится непрочным соединением. Равновесие взаимодействия углерода с оксидом магния смещается в сторону образования элементарного магния: MgO + C → Mg(г.) + CO (г.). Причиной этого является высокое давление насыщенных паров магния, вследствие чего в глубоком вакууме он находится в парообразном состоянии и постоянно выводится из равновесного состояния отсасывающей системой, что способствует распаду MgO.