“冶金”就是從礦物中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬製成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝。冶金具有悠久的發展歷史，從石器時代到隨後的青銅器時代，再到近代冶金工業的建立和發展，人們不斷探索各種工藝方法，以減少大氣環境和雜質對金屬材料冶煉的影響，但一直無法從根本上解決這一難題，直到真空冶煉技術的出現，才使冶金技術有了根本性的突破。
真空冶金技術的提出
我們都工作和生活在地球的大氣環境之中，所從事的冶金過程自然也不例外，這也就是常見的“常壓冶金”。這種傳統冶金技術的歷史非常悠久，早在公元前人們就早已能冶煉金屬和鑄造。
然而，受到這種環境的限制，妨礙了物質的氣化，在冶煉和加工時大氣中的O2，可能使金屬和化合物氧化，活性金屬甚至難以留存，液態金屬還會溶解大氣中的某些成分，這些都嚴重地影響金屬材料性能的提高。另外，由於常壓下的冶金過程向周圍的環境開放，使冶金過程與大氣環境造成內外物質交流，金屬內部出現雜質，大氣環境受到了汙染。
隨著真空技術的不斷髮展，在一些工業部門開始應用真空技術，之後它也擴張到冶金的技術工藝中，出現了真空冶金。早在19世紀末，真空冶金就被研究者們正式提出，而且在1917年，世界上出現了第一臺真空感應爐，開始進行小型的試驗研究。
20世紀初期，隨著人們對材料的要求日益提高，真空冶金技術逐步得到了發展，1923年德國開始用真空感應爐熔鍊鎳基合金，1938年德國博丘姆·維爾恩(Bochum Veren) 鋼廠開始在工業生產中進行液鋼的真空脫氣。
真空冶金技術特點和優勢
廣義上來講，真空冶金指的是，在低於甚至遠低於大氣壓力的“稀薄空氣氣氛”下，所發生的冶煉過程。而通常情況下，現在所說的真空冶金技術，一般的真空度在0.1~50 Pa。
真空冶金技術的使用是建立在真空技術的進步和廣泛應用的基礎之上的，工業和真空科學上的真空指的是，當容器中的壓力低於大氣壓力時，把低於大氣壓力的部分叫做真空，而容器內的壓力叫絕對壓力。另一種說法是，凡壓力比大氣壓力低的容器裡的空間都稱做真空。該技術主要具有如下幾點特點：
1、有利於增容反應。由於真空冶金過程在氣體壓力極低的環境下進行，所以對增加容積的過程都非常有利，比如物質的汽化過程、有氣體生成的化學反應過程等，在真空環境下發生這些反應，可以明顯的加快反應速度或者降低反應所需的溫度；
2、沒有或者很少有氣體參與反應。真空環境中氣體稀薄，金屬在真空中熔化時不會溶解氣體，加熱到較高溫度時也不會被氧化，這些特性有利於製備出純度更高的物質或材料，是真空冶金的一大優勢；
3、系統內的物質流可控。真空冶金過程所處的環境是一個較為密閉的體系，與大氣基本隔離，只經過管道和泵，將真空系統中的殘餘氣體送入大氣環境，大氣不能進入真空系統，所以系統內的物質完全在控制之下；
4、沒有燃料燃燒帶來的環境問題。在真空冶金技術下，如果需要較高的溫度，則加熱系統要用電在爐內加熱，因而該技術不會帶來諸如SO2氣體排放、煙塵等一些列對環境不友好的問題；
由於以上這些特點，使得真空冶金技術可以實現大氣中某些無法進行的冶金過程，因此受到了即為廣泛的研究和應用，是一種具有良好前景的新型冶金技術。
真空冶金技術應用領域
當真空技術被引進到冶金工藝以後，開始對各種材料進行了表面研究，使得真空冶金的研究和生產的領域更加廣闊。幾乎所有的冶金工藝，都可以加入真空技術，得到進一步的改進，而由於設備的限制和考量，目前已經成熟的研究領域主要包括：真空脫氣、真空熔鍊及鑄造、真空熱處理、真空焊接、真空還原以及真空表面處理等。下面對幾種熱門的真空冶金的主要應用領域做簡單介紹。
真空脫氣
真空脫氣主要應用在鋼水的處理中，常壓冶煉的鋼水中，一般都含有有害氣體，使鋼錠出現缺陷和鋼材性能下降。早在19世紀就有人開始研究在減壓下處理鋼水，以脫出氣體。到1952年左右，德國的冶金學家開始了鋼水真空脫氣的處理研究，解決了大型鍛件中出現白點的問題，脫出H2、O2、N2等氣體是鋼水真空脫氣的主要研究內容。
為了處理大量的鋼水，又有研究者提出了提升式真空處理法和循環式真空處理法。其中循環式真空處理法將真空精煉與鋼水循環流動結合起來，得到了世界各地鋼廠的廣泛推廣應用。
真空感應熔鍊
真空感應熔鍊法多用於熔鍊耐熱鋼、軸承鋼、鐵鎳合金以及不鏽鋼等多種金屬材料。這一方法可以使材料的斷裂強度、溫度韌性以及耐氧化性等都得到明顯的改善，因此得到了鋼鐵廠家的廣泛應用。
這種技術提出和應用都相對較早，後來隨著真空抽氣設備的大型化，該技術也想大型化發展。目前，已經可以實現在冶煉過程中不破壞真空，在裝料、澆鑄等過程中實現連續或半連續的真空感應熔鍊。
真空電弧熔鍊
真空電弧熔鍊是在真空中利用電弧來加熱熔鍊金屬的一種方法。真空熔鍊工藝簡單，但電極製備很重要，將原料加工成待用電極，其化學成分要合格，導電性要好。
這種方法還用於真空電弧凝殼熔鍊和澆鑄，隨之發明了凝殼爐，這種新的爐型採用的也是電弧熔鍊的方法，但客服了傳統真空電弧爐不能鑄型的不足，同時也消除了坩堝耐火材料對活性金屬的汙染問題。為了適應對高溫活性金屬的熔鑄，後來在熱源上又有了一定發展，開創了包括電子束加熱、離子弧加熱在內的一系列新方法。
除此之外，真空冶金還具有其他的應用領域，如真空蒸餾、真空區域熔鍊等。
在有色金屬冶金方面，真空冶金的實際應用不及鋼鐵冶金領域那麼成熟，這就需要我們做更多的工作。
真空冶金技術未來發展
真空冶金技術在鋼鐵領域已經有了非常成熟的應用，但該技術卻仍然存在著很大的潛力可以挖掘。筆者認為，真空冶金技術的發展應該集中在兩個方向，即特種冶金和有色金屬冶金先進技術。
昆明理工大學在2006年，以真空冶金領域擁有的自主創新成熟技術優勢，受託組建真空冶金國家工程實驗室，成為全國首批啟動建設的3個實驗室之一。
真空冶金國家工程實驗室將圍繞有色金屬先進的真空冶金技術，開展稀有稀散金屬提取與提成、有色金屬二次資源再生等技術的研究，增強有色冶金產業的自主創新能力；突破新型真空反應器研製、高純金屬材料製備技術等關鍵技術，促進有色金屬工業的技術進步和產業升級；建立有色金屬真空冶金技術仿真驗證和性能檢測的專業實驗設施，為企業技術開發提供支持；加強國內外的學術交流與合作，吸引、培養冶金行業的高水平工程技術研究人才。
該實驗室已研發的具有自主知識產權的“鉛錫真空分離”、“真空法從硬鋅中回收鋅和富集鍺銦銀”等十餘項新技術及其配套設備，已大部分實現產業化，並應用於國內12個省區的41個企業，出口到南美和東南亞地區，標誌著我國有色金屬冶金領域的真空冶金技術正在向產業化、市場化的目標邁進。
隨著科技水平的不斷進步和發展，以及對材料性能的要求進一步提高，也對冶煉水平提出了更高的要求，真空冶金及時在這種形勢下應運而生，成為了一種擁有廣闊前景的新型冶金技術和具有廣闊市場前景的技術。
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