真空冶金技术发展探讨

1100 编辑：中冶有色技术网来源：吴谋智

2024-03-08 14:35:32

摘要：真空冶金的概念和特点是笔者本文的落笔处，然后再回顾真空冶金的发展史，并探寻其未来发展的方向。笔者希望能够更好的利用真空冶金这一技术，为生产和生活服务。

关键词：真空冶金发展史发展方向

一、真空冶金的概念与特点

对于真空冶金的定义，是一种材料制备的共性技术，它是指对金属进行冶炼、提纯、精炼等处理必须要在低于大气压力之下进行的一种工艺技术。真空冶金技术能够改善冶金动力和热力学条件，对那些体积增加的物理或化学变化的过程相当有利。利用真空环境进行冶金，相对于常温冶金可以达到意想不到的效果，有效地阻止了金属与其他气体的反应，同时并去除杂质，提高金属的利用率。真空冶金的用途很多，通常用于金屬熔炼、精炼、浇铸及热处理等程序。科学技术在不断发展，各种高科技技术也在不断更新，真空冶金技术就是在这样的背景下诞生的，并且将在未来的发展中得到广泛的应用。究其真空冶金的目的，有几下几点：1.尽量减少金属受气相的污染,2.降低溶解于金属中的氧、氢、氮等杂质或较易挥发的杂质元素的含量,3.促进气态产物产生的化学反应，达到特定的冶炼效果,4.用真空熔炼过程可以避免由耐火材料容器带来的不良影响。

真空蒸馏、真空分离、真空还原、真空熔炼、真空脱气、真空烧结等都是真空冶金技术常见的几种工艺技术。这些技术可以用来处理成分比较复杂的原料，还可以对原材料进行二次综合利用等等。它所具有的这些应用方式，使真空冶金在有色金属改造的过程中得以充分发挥并扮演重要的角色。与其他冶金技术相比，真空冶金有其特点：1.真空冶金技术过程中，很少气体会参与反应,2.使用真空冶金技术，能够降低能耗，提高资源利用率,3.真空冶金技术没有出现燃料燃烧带来的问题，减少对环境的污染,4.真空冶金技术能够使工艺流程变复杂为简便，进而提高了工作效率。

二、真空冶金的发展史

早在公元前，人类就开始冶炼和铸造金属。但是，早期人类冶炼金属的实践都是常温下进行的。常温下的金属冶炼，会出现一个问题，那就是容易使金属与大气中各种气体发生反应，导致一些活性金属很难留存，甚至某些金属会与其他气体反应，使金属的性能大大地降低。与此同时，在常温下进行冶金操作，金属还很容易与周围环境交流，出现杂质，从而浪费了材料和降低产量。由于常温冶炼环境的可开放性，还会带来副作用—燃料燃烧带来的大气污染问题。因此人类开始思考，如何才能提高材料的利用率，降低原材料的能耗，减少对大气的污染。

19世纪末，人类的思考有了新的突破，真空冶金技术开始处于萌芽状态。随着真空技术的发展，带动了真空冶金技术的产生和运用，真空技术被逐渐被社会认识并运用到冶金行业中，真空冶金技术得以不断成长。正是由于真空条件下所拥有的优势和利处是常温多达不到的，真空冶金得以在冶金行业中广泛应用开来并快速发展。

1940年以后，原子能、自动化和宇航等高精尖科学技术的发展和运用，对材料和工艺的质量产生了极大的需求。真空冶炼、真空脱气、真空焊接、真空热处理等技术在此过程里得到发展，从而进一步充实了真空冶金的内容和范畴。随着真空冶金所使用的各种设备和方法的创新和发明，让真空冶金迅速成为各种高精尖科技材料制备的重要手段。

真空冶金技术飞速发展时期在1960以后，发展的条件恰恰是由于各种冶金设备的不断更新以及真空技术的不断进步，这样的环境和条件，让真空冶金技术如虎添翼地朝多样化、大型化、专业化方向发展。在纵向发展和革新的同时，真空技术也朝着多领域横向进军，扩展到高真空和超高真空技术的应用中。近年来，使材料表面改性和创新新材料制备的途径主要原因就是因为真空冶金涂层技术的不断发展，这样的改进和革新，使真空冶金技术再一次突飞猛进。

三、真空冶金技术的发展方向

上文笔者提到真空冶金技术的发展史，那么，我们继续来研究其未来发展的方向。随着高精尖科学技术的发展，真空冶金技术也得到大面积的推广和应用。如普通钢的生产，通常是进行真空脱气处理，通过这样的处理可以提高钢材的质量。同时，某些有色金属的生产也常常会利用到真空蒸馏、分离和烧结等工艺技术。近年来金属表面涂层和表面改性技术得到了深入的应用和推广，在超级钢和超级合金的生产、粉末材料的制备等领域逐渐受到冶金工作者的关注。

经过一个多世纪的发展和进步，真空冶金技正向着以下方向发展：1.真空冶金技术将代替某些传统冶金过程,2.由于创新真空冶金方法、新流程的要求，新型真空冶金设备正在进行研制,3.新材料研制过程中将融入真空冶金技术,4.熔渣存在条件下真空熔炼技术的开发,5.零夹杂物超纯高温合金及特种钢的生产,6.新型特种熔炼技术的发展,7.冶金质量控制的数值模拟和计算机控制。

如今已是知识经济和产业经济的时代，各种新能源、新材料是高科技在市场上能够决战胜负的关键点。在这样的形势下，必将会对真空冶金技术提出更高的要求。正是因为真空冶金技术所带来的巨大经济效益，促进了各种高科技产品的发明和诞生。但他们并不是单向的作用，是相互推动，相互作用的。人类在享受各种高科技所带来的福利和便捷时，少不了真空冶金工艺的功劳。笔者这里只是粗浅的阐述自己的观点，希望人类能够更好的利用真空冶金这一技术，为生产和生活提供更优质的服务。

参考文献

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作者简介：吴谋智，男，（1987-8），苗族，贵州天柱人，本科生，贵州大学材料与冶金学院冶金工程，研究方向为：冶金工程。

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