vakum sıfat (va'kum) Fransızca vacuum 1 . Havası alınmış. 2 . fizik Basıncı düşürülmüş. Kaynak:TDK Vakum ...
vakum
sıfat (va'kum) Fransızca vacuum
2 . fizik Basıncı düşürülmüş.
Kaynak:TDK
Vakum
Kuramsal olarak, içinde hiçbir madde olmayan, boşluk. Kusursuz bir vakum bugüne değin elde edilememiştir. Yüzyıllar boyunca insanlar boşluk kavramı üzerinde tartışmış ve oluşturmaya çalışmıştır. Bu girişimlerden biri de İtalyan fizikçi Evangelista Torricelli'ye aittir. Toricelli cıvalı barometre üzerinde çalışırken içi cıva dolu tüpün bir ucunda boşluk oluşturmayı başarmıştı. Boşluk oluşturma çabaları günümüzde de sürmektedir. Çünkü boşluk, başta elektrik ampulleri olmak üzere birçok elektronik aygıtta çok işe yarayan bir ortamdır.
Kuramsal olarak, içinde hiçbir madde olmayan, boşluk. Kusursuz bir vakum bugüne değin elde edilememiştir. Yüzyıllar boyunca insanlar boşluk kavramı üzerinde tartışmış ve oluşturmaya çalışmıştır. Bu girişimlerden biri de İtalyan fizikçi Evangelista Torricelli'ye aittir. Toricelli cıvalı barometre üzerinde çalışırken içi cıva dolu tüpün bir ucunda boşluk oluşturmayı başarmıştı. Boşluk oluşturma çabaları günümüzde de sürmektedir. Çünkü boşluk, başta elektrik ampulleri olmak üzere birçok elektronik aygıtta çok işe yarayan bir ortamdır.
VAKUM a. Fiz. ve Teknol.
1. Seyretilmiş bir gazın hali.
2. Atmosfer basıncından daha düşük bir basınç taşıyan çevre. (Bk. ansikl. böl. Metalürj. ve Teknol.)
*Bayınd. Vakumla su çekme, beton içindeki fazla suyu, kalıplara açılan deliklerden çekmek için, özel bir vakum pompası yardımıyla emme işlemi uygulamaya dayanan betonlama yöntemi. (Bu yöntem, kalıpların hemen sökülmesine, iskeleti oluşturan öğelerin hızla dökülmesine ve önüretimli parçaların, ince kabukların, karayolu ya da ev kaplamalarının yapılmasına olanak sağlar.)
*Dy. Vakum freni, fren borularında vakum yaratarak frenin gevşemesini ve atmosfer basıncı oluşturarak basmasını sağlayan frenleme sistemi. (İngiliz demiryolları gibi kimi kuruluşlarda hâlâ kullanılır.)
*Elektron. Vakum alaşımı, bir elektron tüpü içindeki vakumu güçlendirmeye yarayan madde. (Eşanl. GETTER.)
*Hidr. pnöm. Vakum pompası, pistonlu bir pomba gibi çalışarak bir kap içinde vakum oluşturan makine, (ilk vakum pompası 1605'e doğru Otto von Guericke tarafından bulunmuştur.)
*Teknol. Vakum yapma, BOŞALTMA'nın eşanlamlısı.
*ANSİKL. Metalürj. Metalürjide vakum uygulaması, metal ya da alaşımların hazırlanması, arılaştırılması ve dökümünde oldukça yaygınlaşmıştır; böylesi bir gelişmeye yol açan temel etkenler, metal ya da alaşımları hava ve bileşiminde bulunan nemle girebilecekleri olası tüm tepkimelerden korumak zorunluluğu ile karbon, oksit ve hidrojen gidermek gibi vakumun büyük ölçüde hızlandırdığı tepkimelerle metal ya da alaşımları arılaştırmak gereğidir. Sanayisel ölçekteki bu gelişme vakum kaplarının sızdırmazlık tekniklerinde ulaşılan ilerlemenin yanı sıra özellikle vakum oluşturmak için geliştirilen bir dizi da naramla sağlanmıştır. Günümüzde büyük çelik potalarda vakum altında yapılan metal işlemede kullanılan pompaların debileri oldukça yüksektir ve 500 kg/dk ile 1 t/dk arasında değişir.
Sıvı metalleri vakum altında işlemede şu yöntemlere başvurulur: kapağı vakum altında tutulan bir potada doğrudan işleme; bir vakum kabına yerleştirilen pota içindeki sıvı metali argon gazı püskürterek karıştırma; potadan kalıba döküm sırasında işleme; ateşe dayanıklı malzemeyle kaplanmış özel bir kaptaki sıvı metali vakum oluşturarak emme.
Vakum altında yapılan ve değişik biçimde uygulanan birçok işleme yöntemiyle benzer amaçlara ulaşılır: örneğin hidrojen giderme; çözünmüş oksitleri, kalıntı maddelerini ve oksijeni karbonla vakum altında indirgeme; yükseltgen bir madde katarak büyük ölçüde karbon giderme; yükseltgenmeye yatkın alaşım elementlerini koruma ve bunların katılma verimlerini iyileştirme. Ancak azotun vakum altında uzaklaştırılması sınırlı bir düzeyde gerçekleştirilebilir.
Çonverterde hazırlanmış çeliklerin aşırı 105 vakum altında arılaştırılması sayesinde, içinde kalıntı maddeleri bulunmayan son derece arı çelikleri kütlesel olarak üretmek mümkündür.
Vakum, yüksek buhar basıncı altında metallerin özütlenmesini sağlar; bu tür bir uygulamayla ilgili olarak örneğin dolomitli izabe cüruflarının ferrosilisyumla vakum altında indirgenmesi sayılabilir; bu tepkimede magnezyum buharı açığa çıkar ve bu buhar daha sonra potada yoğuşturularak katı magnezyum elde edilir (Sofrem yöntemi).
Vakum kapları tavlama, suverme, sinterheme, karışım hazırlama, yüzey işleme vb. gibi ısıl ya da benzeri işlemleri gerçekleştirmek için sanayide geniş ölçüde kullanılır.
Bu işlemler sırasında iki tür fırından yararlanılır;
1. sıcak çeperli fırınlar;
2. soğuk çeperli fırınlar. Sıcak çeperli fırınlarda yük, vakum altındaki bir mufla içine yüklenir ve bu mufla sıcaklığı genellikle 900 °C'la sınırlı tutulan ısıtıcı bir kap içine yerleştirilir. Soğuk çeperli fırınlar dıştan soğutulan, vakum altındaki bir kaptan oluşur; ısıtıcı elemanlar ve işlenecek yük bü kap içine yerleştirilir. Soğuk çeperli fırınlarda 10*5 mbar basınç altında 2 500 °C'lık, 10"9 mbar basınç altında 1 600 °C'lık sıcaklıklara ulaşabilir.
Vakum altında ısıtılmış metallerin elektrik boşalması ya da iyonlaştırma yoluyla buharlaştırılması ve daha sonra soğuk çeperler yüzeyinde yoğuşturulması, vakum altında metal kaplama işlemlerinin doğmasını sağlanmıştır; böylece dekoratif bir etki, ışığı yansıtma gücü, korozyona karşı iyi bir donanım, yalıtkan bir taşıyıcı üzerinde iletken bir katman ya da katalitik bir kaplama elde edilebilmektedir (elektrik, elektronik, optik ve kimya sanayileri).
*Teknol. Vakum alanı, uzlaşmalı olarak, birçok basınç aralığına ayrılır. Kaba vakum (105 ve 102 Pa arası), orta vakum (102 - 10_1 Pa), ileri vakum (10~1 ve 10"5 Pa arası) ve aşırt vakum (lt; 10-5 Pa). Bu vakum türlerini oluşturma yöntemleri (bk. tablo) ve kullanma alanları farklıdır. Kaba vakum, mekanik pompaların alanına girer; orta vakumda kabın çeperlerinin etkisi ve moleküllerin ortalama serbest hareketleri sözkonusu olmaya başlar. Gerçekte, basınç yeterince düşük olduğunda, moleküller birbiriyle çarpışmayacak ölçüde seyrelir ve yalnızca çeperlere çarpar. ileri vakum yayınımlı pompalar alanına girer ve çeper olayları (geribırakma) ortaya çıkar. Aşırı vakumda, santimetre küp başına lO^dan az parçacık düşer ve türbomoleküler, iyonsal ya da kriyostatik yöntemlere başvurmak gerekir. Pompalar iki kategoriye ayrılabilir: birincil pompalar pompalanan gazlan atmosfer basıncına karşı basar; ikincil pompalar yukarı çığırında bir ya da birçok birincil pompanın kullanımını gerektirir. Palalı mekanik pompalar, en çok kullanılan türü oluşturur: dış- merkezli, bir rotor, iki ya da daha çok palayı hareket ettirir; bu palalar emme yönünde artan ve basma yönünde azalan hacimler oluşturur. Döner pistonlu pompada, sürgülü bir çekmece, pala görevi yapar. Roots pompasında, 8 biçimindeki iki rotor birbirine ve statora dokunmadan, ters yönde döner. Sıvı halkalı pompalarda, dışmerkezli, yıldız biçimindeki rotor statora değmez; emme ve basma hacimleri, rotorun kolları ve merkezkaç kuvvetle statora dayanan su katmanıyla sınırlanır, su ayrıca sızdırmazlığı sağlar.
Molekül pompalarında çeper etkisi önem kazanmaya başlar. Gaede pompasında gaz, statorla rotoru ayıran (çok küçük) aralığa girer; moleküller rotor ve statora çarparak büyük bir hız kazanır ve sürüklenir. Gaede pompasının yerini, aynı ilkeye göre çalışan türbomolekül pompaları almıştır; bunlar eksenel kompresörlerden türemişlerdir ve bir statorun saptırıcı kanatçıkları arasında dönen, yine kanatçıklarla donatılmış bir rotor taşırlar.
Hidrodinamik pompalamada, gazı sürükleyen hareket halindeki organlar değildir; pompalanacak gaza belli bir miktar hareket kazandırarak onu sürükleyen bir akışkandan yararlanılır. Enjektörlü pompada bu akışkan buhardır ve ıraksak bir lülede genleşerek basınç enerjisini kinetik enerjiye dönüştürür. Yayınımlı pompa da aynı ilkeye göre çalışır.
ileri vakum ve özellikle aşırı vakum yaratmak için kullanılan son bir pompa grubunda artık moleküllerin bağlanma olaylarından yararlanılır. Bunlar, artık moleküllerin süblimleşmiş ya da toz haldeki titan gibi çok tepkin maddelerle (vakum alaşımları) kimyasal tepkimeye girdiği iyon pompaları; moleküllerin, kabın içine yerleştirilen maddeler (zeolitler, karbon siyahı) tarafından yüzde tutulduğu yüzde tutmalı pompalar ve moleküllerin çok düşük sıcaklıklarda (80 K'den düşük) getirilmiş yüzeyler üzerinde yoğuşturulduğu kriyo- pompalardır.
Vakum, özel manometreler ve ölçeklerle ölçülür. Vakumun çok sayıda uygulama alanı vardır: plastik maddeleri biçimlendirme; elektrik ampullerinin, elektron ve katot tüplerinin üretimi; metallerin ve alaşımların gaz giderme işlemi ve dökümü; kurutma ve dondurarak kurutma; havası alınmış çift çeperli ısıl yalıtım; boşluk odalarında uzay araçlarını deneme; parçacık demetleri üreten aygıt ve makinelerde (hızlandırıcılar, depolama halkaları, elektron demetleriyle işleme ve yapma, metal kaplama için elektron bombardımanı fırınları, kütle tayfölçeri vb.) vakum oluşturma, yüzeyleri inceleme vb.
1. Seyretilmiş bir gazın hali.
2. Atmosfer basıncından daha düşük bir basınç taşıyan çevre. (Bk. ansikl. böl. Metalürj. ve Teknol.)
*Bayınd. Vakumla su çekme, beton içindeki fazla suyu, kalıplara açılan deliklerden çekmek için, özel bir vakum pompası yardımıyla emme işlemi uygulamaya dayanan betonlama yöntemi. (Bu yöntem, kalıpların hemen sökülmesine, iskeleti oluşturan öğelerin hızla dökülmesine ve önüretimli parçaların, ince kabukların, karayolu ya da ev kaplamalarının yapılmasına olanak sağlar.)
*Dy. Vakum freni, fren borularında vakum yaratarak frenin gevşemesini ve atmosfer basıncı oluşturarak basmasını sağlayan frenleme sistemi. (İngiliz demiryolları gibi kimi kuruluşlarda hâlâ kullanılır.)
*Elektron. Vakum alaşımı, bir elektron tüpü içindeki vakumu güçlendirmeye yarayan madde. (Eşanl. GETTER.)
*Hidr. pnöm. Vakum pompası, pistonlu bir pomba gibi çalışarak bir kap içinde vakum oluşturan makine, (ilk vakum pompası 1605'e doğru Otto von Guericke tarafından bulunmuştur.)
*Teknol. Vakum yapma, BOŞALTMA'nın eşanlamlısı.
*ANSİKL. Metalürj. Metalürjide vakum uygulaması, metal ya da alaşımların hazırlanması, arılaştırılması ve dökümünde oldukça yaygınlaşmıştır; böylesi bir gelişmeye yol açan temel etkenler, metal ya da alaşımları hava ve bileşiminde bulunan nemle girebilecekleri olası tüm tepkimelerden korumak zorunluluğu ile karbon, oksit ve hidrojen gidermek gibi vakumun büyük ölçüde hızlandırdığı tepkimelerle metal ya da alaşımları arılaştırmak gereğidir. Sanayisel ölçekteki bu gelişme vakum kaplarının sızdırmazlık tekniklerinde ulaşılan ilerlemenin yanı sıra özellikle vakum oluşturmak için geliştirilen bir dizi da naramla sağlanmıştır. Günümüzde büyük çelik potalarda vakum altında yapılan metal işlemede kullanılan pompaların debileri oldukça yüksektir ve 500 kg/dk ile 1 t/dk arasında değişir.
Sıvı metalleri vakum altında işlemede şu yöntemlere başvurulur: kapağı vakum altında tutulan bir potada doğrudan işleme; bir vakum kabına yerleştirilen pota içindeki sıvı metali argon gazı püskürterek karıştırma; potadan kalıba döküm sırasında işleme; ateşe dayanıklı malzemeyle kaplanmış özel bir kaptaki sıvı metali vakum oluşturarak emme.
Vakum altında yapılan ve değişik biçimde uygulanan birçok işleme yöntemiyle benzer amaçlara ulaşılır: örneğin hidrojen giderme; çözünmüş oksitleri, kalıntı maddelerini ve oksijeni karbonla vakum altında indirgeme; yükseltgen bir madde katarak büyük ölçüde karbon giderme; yükseltgenmeye yatkın alaşım elementlerini koruma ve bunların katılma verimlerini iyileştirme. Ancak azotun vakum altında uzaklaştırılması sınırlı bir düzeyde gerçekleştirilebilir.
Çonverterde hazırlanmış çeliklerin aşırı 105 vakum altında arılaştırılması sayesinde, içinde kalıntı maddeleri bulunmayan son derece arı çelikleri kütlesel olarak üretmek mümkündür.
Vakum, yüksek buhar basıncı altında metallerin özütlenmesini sağlar; bu tür bir uygulamayla ilgili olarak örneğin dolomitli izabe cüruflarının ferrosilisyumla vakum altında indirgenmesi sayılabilir; bu tepkimede magnezyum buharı açığa çıkar ve bu buhar daha sonra potada yoğuşturularak katı magnezyum elde edilir (Sofrem yöntemi).
Vakum kapları tavlama, suverme, sinterheme, karışım hazırlama, yüzey işleme vb. gibi ısıl ya da benzeri işlemleri gerçekleştirmek için sanayide geniş ölçüde kullanılır.
Bu işlemler sırasında iki tür fırından yararlanılır;
1. sıcak çeperli fırınlar;
2. soğuk çeperli fırınlar. Sıcak çeperli fırınlarda yük, vakum altındaki bir mufla içine yüklenir ve bu mufla sıcaklığı genellikle 900 °C'la sınırlı tutulan ısıtıcı bir kap içine yerleştirilir. Soğuk çeperli fırınlar dıştan soğutulan, vakum altındaki bir kaptan oluşur; ısıtıcı elemanlar ve işlenecek yük bü kap içine yerleştirilir. Soğuk çeperli fırınlarda 10*5 mbar basınç altında 2 500 °C'lık, 10"9 mbar basınç altında 1 600 °C'lık sıcaklıklara ulaşabilir.
Vakum altında ısıtılmış metallerin elektrik boşalması ya da iyonlaştırma yoluyla buharlaştırılması ve daha sonra soğuk çeperler yüzeyinde yoğuşturulması, vakum altında metal kaplama işlemlerinin doğmasını sağlanmıştır; böylece dekoratif bir etki, ışığı yansıtma gücü, korozyona karşı iyi bir donanım, yalıtkan bir taşıyıcı üzerinde iletken bir katman ya da katalitik bir kaplama elde edilebilmektedir (elektrik, elektronik, optik ve kimya sanayileri).
*Teknol. Vakum alanı, uzlaşmalı olarak, birçok basınç aralığına ayrılır. Kaba vakum (105 ve 102 Pa arası), orta vakum (102 - 10_1 Pa), ileri vakum (10~1 ve 10"5 Pa arası) ve aşırt vakum (lt; 10-5 Pa). Bu vakum türlerini oluşturma yöntemleri (bk. tablo) ve kullanma alanları farklıdır. Kaba vakum, mekanik pompaların alanına girer; orta vakumda kabın çeperlerinin etkisi ve moleküllerin ortalama serbest hareketleri sözkonusu olmaya başlar. Gerçekte, basınç yeterince düşük olduğunda, moleküller birbiriyle çarpışmayacak ölçüde seyrelir ve yalnızca çeperlere çarpar. ileri vakum yayınımlı pompalar alanına girer ve çeper olayları (geribırakma) ortaya çıkar. Aşırı vakumda, santimetre küp başına lO^dan az parçacık düşer ve türbomoleküler, iyonsal ya da kriyostatik yöntemlere başvurmak gerekir. Pompalar iki kategoriye ayrılabilir: birincil pompalar pompalanan gazlan atmosfer basıncına karşı basar; ikincil pompalar yukarı çığırında bir ya da birçok birincil pompanın kullanımını gerektirir. Palalı mekanik pompalar, en çok kullanılan türü oluşturur: dış- merkezli, bir rotor, iki ya da daha çok palayı hareket ettirir; bu palalar emme yönünde artan ve basma yönünde azalan hacimler oluşturur. Döner pistonlu pompada, sürgülü bir çekmece, pala görevi yapar. Roots pompasında, 8 biçimindeki iki rotor birbirine ve statora dokunmadan, ters yönde döner. Sıvı halkalı pompalarda, dışmerkezli, yıldız biçimindeki rotor statora değmez; emme ve basma hacimleri, rotorun kolları ve merkezkaç kuvvetle statora dayanan su katmanıyla sınırlanır, su ayrıca sızdırmazlığı sağlar.
Molekül pompalarında çeper etkisi önem kazanmaya başlar. Gaede pompasında gaz, statorla rotoru ayıran (çok küçük) aralığa girer; moleküller rotor ve statora çarparak büyük bir hız kazanır ve sürüklenir. Gaede pompasının yerini, aynı ilkeye göre çalışan türbomolekül pompaları almıştır; bunlar eksenel kompresörlerden türemişlerdir ve bir statorun saptırıcı kanatçıkları arasında dönen, yine kanatçıklarla donatılmış bir rotor taşırlar.
Hidrodinamik pompalamada, gazı sürükleyen hareket halindeki organlar değildir; pompalanacak gaza belli bir miktar hareket kazandırarak onu sürükleyen bir akışkandan yararlanılır. Enjektörlü pompada bu akışkan buhardır ve ıraksak bir lülede genleşerek basınç enerjisini kinetik enerjiye dönüştürür. Yayınımlı pompa da aynı ilkeye göre çalışır.
ileri vakum ve özellikle aşırı vakum yaratmak için kullanılan son bir pompa grubunda artık moleküllerin bağlanma olaylarından yararlanılır. Bunlar, artık moleküllerin süblimleşmiş ya da toz haldeki titan gibi çok tepkin maddelerle (vakum alaşımları) kimyasal tepkimeye girdiği iyon pompaları; moleküllerin, kabın içine yerleştirilen maddeler (zeolitler, karbon siyahı) tarafından yüzde tutulduğu yüzde tutmalı pompalar ve moleküllerin çok düşük sıcaklıklarda (80 K'den düşük) getirilmiş yüzeyler üzerinde yoğuşturulduğu kriyo- pompalardır.
Vakum, özel manometreler ve ölçeklerle ölçülür. Vakumun çok sayıda uygulama alanı vardır: plastik maddeleri biçimlendirme; elektrik ampullerinin, elektron ve katot tüplerinin üretimi; metallerin ve alaşımların gaz giderme işlemi ve dökümü; kurutma ve dondurarak kurutma; havası alınmış çift çeperli ısıl yalıtım; boşluk odalarında uzay araçlarını deneme; parçacık demetleri üreten aygıt ve makinelerde (hızlandırıcılar, depolama halkaları, elektron demetleriyle işleme ve yapma, metal kaplama için elektron bombardımanı fırınları, kütle tayfölçeri vb.) vakum oluşturma, yüzeyleri inceleme vb.
Kaynak: Büyük Larousse
YORUMLAR