材料方法-紅外光譜

第4章紅外光譜

（InfraredSpectroscopy)一、紅外光譜的基本概念

紅外光譜(0.75~1000m)遠(yuǎn)紅外(轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū))(25-1000m)中紅外(振動(dòng)區(qū))(2.5~25m)近紅外(泛頻）(0.75~2.5m)倍頻分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)分區(qū)及波長(zhǎng)范圍躍遷類型（常用區(qū)）紅外光分區(qū)紅外光譜的產(chǎn)生：

紅外光譜又稱分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收其中一些頻率的輻射，分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，使振-轉(zhuǎn)能級(jí)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱，記錄百分透過率T%對(duì)波數(shù)或波長(zhǎng)的曲線，即紅外光譜。產(chǎn)生紅外吸收的條件

每個(gè)分子都有固有的偶極矩（或成為永久偶極矩），偶極矩越大，分子的極性越大。H2O的偶極矩為1.85deb，而CO2的偶極矩為零。中紅外區(qū)的頻率與有機(jī)分子中化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率處于同一數(shù)量級(jí)。

紅外光譜的表示方法紅外吸收光譜的橫坐標(biāo)習(xí)慣用波數(shù)（cm-1）。分析化學(xué)中常用波長(zhǎng)作為橫坐標(biāo)。紅外光譜的縱坐標(biāo)不很統(tǒng)一，經(jīng)常見到的有透射比T：式中，I0是入射光強(qiáng)度，I是透射光強(qiáng)度。更常見的是百分透射比（=100T）。

用吸收率A（舊稱光密度OD）表示的，定義為

這個(gè)量和試樣濃度C，光程長(zhǎng)度l成正比，主要用于定量分析。中紅外區(qū)的頻率常用波數(shù)ν表示，波數(shù)的單位是cm-1，標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖標(biāo)有頻率和波長(zhǎng)兩種刻度。波長(zhǎng)和波數(shù)的關(guān)系是：紅外光譜特點(diǎn)紅外吸收只有振-轉(zhuǎn)躍遷，能量低；應(yīng)用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾乎所有有機(jī)物均有紅外吸收；分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過IR譜的波數(shù)位置、波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán)、分子結(jié)構(gòu)；定量分析；固、液、氣態(tài)樣均可用，用量少、不破壞樣品；分析速度快；與色譜等聯(lián)用（GC-FTIR）具有強(qiáng)大定性功能。產(chǎn)生紅外吸收的條件

分子吸收輻射產(chǎn)生振轉(zhuǎn)躍遷必須滿足兩個(gè)條件：條件一：輻射光子的能量應(yīng)與振動(dòng)躍遷所需能量相等。根據(jù)量子力學(xué)原理，分子振動(dòng)能量E振

是量子化的，即

E振=（V+1/2）h

為分子振動(dòng)頻率，V為振動(dòng)量子數(shù)，其值取0，1，2，…

分子中不同振動(dòng)能級(jí)差為

E振=Vh

也就是說，吸收光子的能量（ha）要與該能量差相等，即

a=V時(shí)，才可能發(fā)生振轉(zhuǎn)躍遷。例如當(dāng)分子從基態(tài)（V=0）躍遷到第一激發(fā)態(tài)（V=1），此時(shí)V=1，即

a=二、基本原理?xiàng)l件二：輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用磁場(chǎng)電場(chǎng)交變磁場(chǎng)

分子固有振動(dòng)

a偶極矩變化（能級(jí)躍遷）耦合不耦合紅外吸收無偶極矩變化無紅外吸收分子振動(dòng)的類型雙原子分子振動(dòng)

兩個(gè)原子以其平衡點(diǎn)為中心，以很小的振幅（與核間距相比）作周期性“簡(jiǎn)諧”振動(dòng)，其振動(dòng)可用經(jīng)典剛性振動(dòng)描述：k為化學(xué)鍵的力常數(shù)（N/cm=mdyn/?），

為雙原子折合質(zhì)量如將原子的實(shí)際折合質(zhì)量（通過Avogaro常數(shù)計(jì)算）代入，則有多原子分子可將其分解為多個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)來研究。簡(jiǎn)正振動(dòng):整個(gè)分子質(zhì)心不變、整體不轉(zhuǎn)動(dòng)、各原子在原地作簡(jiǎn)諧振動(dòng)且頻率及位相相同。此時(shí)分子中的任何振動(dòng)可視為所有上述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的線性組合。簡(jiǎn)正振動(dòng)基本形式:伸縮振動(dòng)(原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長(zhǎng)變化但鍵角不變的振動(dòng)),變形振動(dòng)：基團(tuán)鍵角發(fā)生周期性變化，但鍵長(zhǎng)不變的振動(dòng)。又稱彎曲振動(dòng)或變角振動(dòng)。雙原子分子能級(jí)躍遷示意圖各種振動(dòng)方式及能量分子振動(dòng)方式：伸縮振動(dòng)--對(duì)稱伸縮振動(dòng)

s

--反對(duì)稱伸縮振動(dòng)

as彎曲振動(dòng)--面內(nèi)彎曲振動(dòng)

--剪式振動(dòng)s--平面搖擺

--面外彎曲振動(dòng)--非平面搖擺

--扭曲振動(dòng)

按能量高低為：

as>s

>

s高頻區(qū)低頻區(qū)紅外光譜的選律:使分子偶極矩發(fā)生改變的振動(dòng)是紅外活性的.

理論振動(dòng)數(shù)（峰數(shù)）：設(shè)分子的原子數(shù)為n，對(duì)非線型分子,理論振動(dòng)數(shù)=3n-6如H2O分子，其振動(dòng)數(shù)為3×3-6=3對(duì)線型分子，理論振動(dòng)數(shù)=3n-5如CO2分子，其理論振動(dòng)數(shù)為3×3-5=4理論上，多原子分子的振動(dòng)數(shù)應(yīng)與譜峰數(shù)相同，但實(shí)際上，譜峰數(shù)常常少于理論計(jì)算出的振動(dòng)數(shù)，這是因?yàn)椋?）偶極矩的變化=0的振動(dòng)，不產(chǎn)生紅外吸收；2）譜線簡(jiǎn)并（振動(dòng)形式不同，但其頻率相同）；3）儀器分辨率或靈敏度不夠，有些譜峰觀察不到。在紅外光譜中還可觀察到其它躍遷譜峰：倍頻峰：由基態(tài)向第二、三….振動(dòng)激發(fā)態(tài)的躍遷（

V=±2、±3.）；合頻峰：分子吸收光子后，同時(shí)發(fā)生頻率為

1，2的躍遷，此時(shí)產(chǎn)生的躍遷為

1+2的譜峰。差頻峰：當(dāng)吸收峰與發(fā)射峰相重疊時(shí)產(chǎn)生的峰

1-2。泛頻峰可以觀察到，但很弱，可提供分子的“指紋”。泛頻峰譜帶強(qiáng)度：

分子對(duì)稱度高，振動(dòng)偶極矩小，產(chǎn)生的譜帶就弱；反之則強(qiáng)。如C=C，C-C因?qū)ΨQ度高，其振動(dòng)峰強(qiáng)度??；而C=X，C-X，因?qū)ΨQ性低，其振動(dòng)峰強(qiáng)度就大。峰強(qiáng)度可用很強(qiáng)（vs）、強(qiáng)（s）、中（m）、弱（w）、很弱（vw）等來表示。振動(dòng)頻率：1）基團(tuán)頻率通過對(duì)大量標(biāo)準(zhǔn)樣品的紅外光譜的研究，處于不同有機(jī)物分子的同一種官能團(tuán)的振動(dòng)頻率變化不大，即具有明顯的特征性。這是因?yàn)檫B接原子的主要為價(jià)鍵力，處于不同分子中的價(jià)鍵力受外界因素的影響有限！即各基團(tuán)有其自已特征的吸收譜帶。通常，基團(tuán)頻率位于4000~1300cm-1之間。可分為三個(gè)區(qū)。特征頻率各個(gè)化學(xué)鍵和配體都有自己的特征頻率，分子中只要存在某種基團(tuán)，就會(huì)在大體相同的頻率附近觀察到這種基團(tuán)的特征頻率，盡管這種基團(tuán)的化學(xué)環(huán)境可能是大不相同的。對(duì)化合物的鑒定就是利用這種性質(zhì)。X-H伸縮振動(dòng)區(qū)：4000-2500cm-1

叁鍵及累積雙鍵區(qū)（2500~1900cm-1）雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（1900~1200cm-1）C2）指紋區(qū)（可分為兩個(gè)區(qū)）在紅外分析中，通常一個(gè)基團(tuán)有多個(gè)振動(dòng)形式，同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)譜峰（基團(tuán)特征峰及指紋峰），各類峰之間相互依存、相互佐證。通過一系列的峰才能準(zhǔn)確確定一個(gè)基團(tuán)的存在。

三、影響基團(tuán)頻率的因素基團(tuán)頻率主要由化學(xué)鍵的力常數(shù)決定。但分子結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境因素也對(duì)其頻率有一定的影響。1）電子效應(yīng)：引起化學(xué)鍵電子分布不均勻的效應(yīng)。誘導(dǎo)效應(yīng)(Inductioneffect)：取代基電負(fù)性—靜電誘導(dǎo)—電子分布改變—k增加—特征頻率增加（移向高波數(shù)）。共軛效應(yīng)(Conjugatedeffect)：電子云密度均化—鍵長(zhǎng)變長(zhǎng)—

k降低—特征頻率減?。ㄒ葡虻筒〝?shù)）中介效應(yīng)(Mesomericeffect)：孤對(duì)電子與多重鍵相連產(chǎn)生的p-

共軛，結(jié)果類似于共軛效應(yīng)。當(dāng)誘導(dǎo)與共軛兩種效應(yīng)同時(shí)存在時(shí)，振動(dòng)頻率的位移和程度取決于它們的凈效應(yīng)。2）氫鍵效應(yīng)（X-H）形成氫鍵使電子云密度平均化（締合態(tài)），使體系能量下降，基團(tuán)伸縮振動(dòng)頻率降低，其強(qiáng)度增加但峰形變寬。如羧酸RCOOH(

C=O=1760cm-1，

O-H=3550cm-1);

(RCOOH)2(C=O=1700cm-1，O-H=3250-2500cm-1)如乙醇：CH3CH2OH（O=H=3640cm-1）

CH3CH2OH)2（O=H=3515cm-1）

(CH3CH2OH)n（O=H=3350cm-1）3）振動(dòng)耦合（Coupling）當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰并由同一原子相連時(shí)，兩個(gè)振動(dòng)相互作用（微擾）產(chǎn)生共振，譜帶一分為二（高頻和低頻）。如羧酸酐分裂為

C=O（

as1820、s1760cm-1）4）費(fèi)米共振當(dāng)一振動(dòng)的倍頻與另一振動(dòng)的基頻接近（2

A=B）時(shí)，二者相互作用而產(chǎn)生強(qiáng)吸收峰或發(fā)生裂分的現(xiàn)象。

Ar-C()=880-860cm-1

C=O(as)=1774cm-11773cm-11736cm-1不同濃度的乙醇CCl4溶液IR光譜5）空間效應(yīng)由于空間阻隔，分子平面與雙鍵不在同一平面，此時(shí)共軛效應(yīng)下降，紅外峰移向高波數(shù)移動(dòng)?？臻g效應(yīng)的另一種情況是張力效應(yīng)：四元環(huán)>五元環(huán)>六元環(huán)隨環(huán)張力增加，紅外峰向高波數(shù)移動(dòng)。CCH3OOCH3CCH3

C=O=1663cm-1

C=O=1686cm-16）物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法通常，物質(zhì)由固態(tài)向氣態(tài)變化，其波數(shù)將增加。如丙酮在液態(tài)時(shí)，

C=O=1718cm-1;氣態(tài)時(shí)

C=O=1742cm-1，因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí)，應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法。7）溶劑效應(yīng)極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率通常隨溶劑極性增加而降低。如羧酸中的羰基C=O：氣態(tài)時(shí)：

C=O=1780cm-1非極性溶劑：

C=O=1760cm-1乙醚溶劑：

C=O=1735cm-1乙醇溶劑：

C=O=1720cm-1因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測(cè)量。四、IR光譜得到的結(jié)構(gòu)信息從譜圖可得信息：吸收峰的位置（吸收頻率）吸收峰的強(qiáng)度,常用vs(verystrong),s(strong),m(medium),w(weak),vw(veryweak),b(broad),sh(sharp),v(variable)表示吸收峰的形狀(尖峰、寬峰、肩峰)五、紅外光譜的分區(qū)4000-2500cm-1:這是X-H單鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)。2500-2000cm-1:此處為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)2000-1500cm-1:此處為雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)1500-600cm-1:此區(qū)域主要提供C-H彎曲振動(dòng)的信息基團(tuán)頻率區(qū)4000~1500cm-1區(qū)間各類官能團(tuán)的紅外吸收

六、紅外圖譜的解析

解析步驟：1)化合物類型的判斷有機(jī)物和無機(jī)物飽和化合物與不飽和化合物烯烴或芳烴2)推斷可能含有的功能團(tuán)先看特征頻率區(qū)（3600-1350），再看指紋區(qū)（1350-400）。先看強(qiáng)峰，再看弱峰先找特征吸收峰，再找相關(guān)峰佐證3)計(jì)算分子的不飽和度，根據(jù)不飽和度的結(jié)果推斷分子中可能存在的官能團(tuán)。4)根據(jù)吸收峰的位置、強(qiáng)度、形狀分析各種官能團(tuán)及其相對(duì)關(guān)系，推出化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

n：分子中4價(jià)原子的數(shù)目，如C，Si；a為分子中3價(jià)原子的數(shù)目，如P，N；b為分子中1價(jià)原子的數(shù)目，如H，F(xiàn)，Cl，Br，I。氧和硫的存在對(duì)不飽和度沒有影響。不飽和度：1）試推斷化合物C4H5N的結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例解答：不飽和度計(jì)算：U=（4×2+2-5+1）/2=3由不飽和度分析，分子中可能存在一個(gè)雙鍵和一個(gè)叁鍵。由于分子中含N，可能分子中存在—CN基團(tuán)。由紅外譜圖看：從譜圖的高頻區(qū)可看到:2260cm-1，氰基的伸縮振動(dòng)吸收；1647cm-1，乙烯基的—C=C—伸縮振動(dòng)吸收?？赏茰y(cè)分子結(jié)構(gòu)為：由1865，990，935cm-1：表明為末端乙烯基。1418cm-1：亞甲基的彎曲振動(dòng)（1470cm-1，受到兩側(cè)不飽和基團(tuán)的影響，向低波數(shù)位移）和末端乙烯基彎曲振動(dòng)（1400cm-1）?？梢酝茰y(cè)該化合物為丁烯氰2）試推斷化合物C7H9N的結(jié)構(gòu)解答：不飽和度的計(jì)算：U=（7×2+2-9+1）/2=4不飽和度為4，可能分子中有多個(gè)雙鍵，或者含有一個(gè)苯環(huán)。3520和3430cm-1：兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰表明為-NH2的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收（3500和3400cm-1）。1622，1588，1494，1471cm-1：苯環(huán)的骨架振動(dòng)（1600、1585、1500及1450cm-1）。證明苯環(huán)的存在。748cm-1：苯環(huán)取代為鄰位（770-735cm-1）。1442和1380cm-1：甲基的彎曲振動(dòng)（1460和1380cm-1）。1268cm-1：伯芳胺的C—N伸縮振動(dòng)（1340-1250cm-1）。由以上信息可知該化合物為鄰-甲苯胺。

Nicolet公司的AVATAR360FT-IR儀器外觀圖片儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)七、紅外光譜儀八、試樣制備對(duì)試樣的要求：1）試樣應(yīng)為“純物質(zhì)”（>98%），通常在分析前，樣品需要純化；對(duì)于GC-FTIR則無此要求。2）試樣不含有水（水可產(chǎn)生紅外吸收且可侵蝕鹽窗）；3）試樣濃度或厚度應(yīng)適當(dāng)，以使T在合適范圍。制樣方法：液體或溶液試樣1）沸點(diǎn)低易揮發(fā)的樣品：液體池法。2）高沸點(diǎn)的樣品：液膜法（夾于兩鹽片之間）。3）固體樣品可溶于CS2或CCl4等無強(qiáng)吸收的溶液中。固體試樣1）壓片法：1~2mg樣+200mgKBr——干燥處理——研細(xì)：粒度小于2m（散射?。旌蠅撼赏该鞅∑苯訙y(cè)定；2）石蠟糊法：試樣——磨細(xì)——與液體石蠟混合——夾于鹽片間；石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴，因此該法不適于研究飽和烷烴。3）薄膜法：高分子試樣——加熱熔融——涂制或壓制成膜；高分子試樣——溶于低沸點(diǎn)溶劑——涂漬于鹽片——揮發(fā)除溶劑樣品量少時(shí)，采用光束聚光器并配微量池。本章要點(diǎn)紅外光譜的基本原理紅外光譜的表示方法紅外特征光譜及影響因素紅外光譜的分區(qū)紅外光譜的解析方法和步驟試樣制備方法第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過。滑(葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原