由两种或两种以上物质所组成的均匀体系叫做“溶体”。溶体中含量较多的成分称为“溶剂”，其余称为“溶质”。溶剂可以是液体，也可以是气体、固体；溶质可以是固体，也可以是气体、液体。透和渗透率由于在真空容器器壁两侧的气体总是存在压力差，即使固体壁面材料上存在的微孔小到足以阻止正常气体通过，但任何固体材料总是或多或少地渗透一些气体。气体从密度大的一侧向密度小的一侧渗入、扩散、通过、和逸出固体阻挡层的过程成为渗透。这种情况下气体的稳态流率称为渗透率。气体溶质溶解于固体溶剂中的情况从微观的角度来看，气体溶解于固体的过程可分为五个步骤：吸附在高压侧，气体分子吸附在固体表面上；离解吸附的气体分子有时在固体表面上离解为原子态；溶解气体在固体表层达到与环境气压相对应的溶解浓度；扩散由于表层浓度比较高，在浓度梯度的作用下气体分子(或原子)向固体深部扩散，直到浓度均匀为止；溶质气体扩散到器壁的另一面重新结合成分子后释放（或气体扩散到器壁的另一面后解吸和释出；扩散速度与溶解度溶解和渗透速度一般由扩散速度所决定，而最终固体材料可溶解的气体量则取决于溶解度。扩散速度——研究溶解（或解溶）的动力学参量表示溶解（或解溶）没有达到平衡时的进行速度，研究扩散可以知道固体材料吸收或放出气体的速度。与渗透气体及壁面材料的种类和性质有密切关系；溶解度——研究溶解的静力学参量在一定温度、一定气压下，固体能溶解气体的饱和浓度，称为该温度及气压下的“溶解度”。溶解度表示材料内溶解达到动态平衡时所溶解的气体量，研究溶解度可以知道各种固体材料在一定条件下能溶解多少气体；影响溶解度的因素从宏观来看，溶解度与气体一固体组合的性质、气体压强、温度有关。如果溶解时各物质成分能以任何比例互溶，体积有可加性，没有热效应发生，则形成的溶体称为“理想溶体”当溶质浓度很小时，许多实际溶体表现得很像理想溶体。气体在固体中的溶解度一般是很小的，因此近似有理想溶体的性质。环境气压对溶解度的影响（亨利定律）根据理想溶体的规律，在一定温度下，气体在固体中的溶解度与环境气体压强成正比。如果环境气氛是多种成分的气体混合物，则每一气体成分的溶解度与相应的气体分压成正比。这个规律称为亨利定律SPatm)P—环境气体压强(atm)双原子气体分子在金属中溶解时往往离解成原子态，温度对溶解度的影响气体分子在固体中溶解时,分子的相互作用使状态发生变化，因此有热效应发生，所以溶解度和温度有关。在一定压强下，溶解度和温度的关系为为正值，溶解度随温度升高而增加；溶解时有放热效应的，q影响溶解度的因素溶解度C是环境气体压力P和固体材料温度T的函数RTjqRTjPlnlnln当气压不变时lgC与1/T呈直线关系气体-固体配组的性质对溶解度的影响金属是晶体结构，溶质溶解于金属有两种情况：间隙固溶体—溶质跑到了金属晶格的空隙中；置换式固溶体—金属晶格的原子位置被外来原子所代替；H/nmO/nmN/nm分子0.2750.3640.375原子0.0560.1320.142Fe=0.286nm影响溶解度的其他因素气体原子外层电子的分布（影响气体-金属间的亲和力）；金属内所含杂质及其分布；金属晶粒的大小和取向；金属的金相结构;实际金属晶体的晶格缺陷(如空位、脱位原子、位错等)溶解于金属的气体金属表层含有大量的水蒸气（物理吸附/吸收在金属表面的多孔氧化膜内)金属体内所含的气体通常是氢、氮、氧、一氧化碳、二氧化碳而没有水蒸气，(在熔炼过程中吸收、吸留/气体与金属反应形成化合物而存留于金属之中的)。金属体内的气体含量折合为标准状况下的气体体积数，大约为金属自身体积的10％100％气体-固体配组的性质对溶解度的影响气体溶解于玻璃之中物理溶解和化学溶解两种情况。玻璃的表层也和金属类似，富含气体，玻璃中最主要的溶解气体是水蒸气；陶瓷是一种晶体和玻璃相的混合物，有三种类型：氧化物、硅酸盐和氮、硼、碳的化合物；真空技术中主要使用氧化物陶瓷。氧化物陶瓷具有多孔结构，其气孔一般占体积的10％左右，其中玻璃相的作用是填封气孔。Si石英玻璃Me气体扩散方程任何固体材料都或多或少地能够渗透过一些气体。多数情况下扩散是最慢的步骤，因此渗透速率主要由扩散速率决定。渗透的全过程：吸附气体分子离解(对于金属壳体材料)在表层达到平衡溶解度向内侧扩散在管壳内壁表面上，离解的气体原子重新结合为分子态脱附和释出气体在固体中扩散的规律与气体自扩散公式有相同的形式*在扩散过程中，固体材料内溶解气体的浓度不但是位置x的函数，而且随着时间t而变化，即C=C(x，t)*考虑一个小x～x+dx的平面层，在dt时间内通过x平面的dA面积元流入平面层的气体量Q*而在相同的dt时间内通过x+dx平面的dA面积元流出平面层的气体量Q1*单位时间内在体积dxdA中气体的净增加量Q在体积dxdA中浓度的变化dc*若扩散系数D与x无关，则浓度随时间t的变化率C/气体对平板壁的渗透平板材料的厚度为，左侧为高压充气室，右侧为真空室，体积和压强分别为V由左向右通过平板材料渗透。扩散方程式初始条件和边界条件：t=0,0x,exp(cos渗透系数渗透系数K、扩散系数D、溶解度S之间存在的系式，三个参数都是温度的指数函数。DS渗透系数K是表示气体-固体组合渗透性能的基本参量，K值与气体-固体配偶的性质有关。K的意义：器壁两侧的压力差为一个大气压下，温度为0(即在标准状态下)，渗透过单位厚度(厘米)的单位面积(厘米一般主要与气体-固体组合有关，几乎与温度无关，lgK与1／T呈直线关系气体渗透量知道渗透系数K，就可以根据该材料的壁厚、壁的面积A，求得气体渗透量(单位时间通过A面积的气体渗透量)KPFA静态真空系统压力与时间的关系在实际应用中，人们常常关心由材料渗透造成的静态真空系统或器件内部压力p的上升dtdPK为渗透系数；V为静态真空空间的体积；A为渗透壁的面积；为渗透壁的厚度；P气体对圆筒壁的渗透电真空器件常为圆管状外壳，设外圆筒为高气压P的空间，内圆筒为真空P的空间，一壁厚为、高为h的圆筒单位时间通过单位面积的稳态渗透速率材料渗透造成的静态真空系统内部压力p上升标准状态下的大气成分渗透率与气体和材料的种类有关，在实际应用中估算容器壁面一侧处于大气压力时的渗透速率成分分压（Pa）2.1210Ar946.43CO31.99Ne1.87He5.310-1CH210-15.3310-1Kr1.1610-15.3310-2Xe8.810-3对金属来说，有些金属(如不锈钢、铜、铝、钼等)的气体渗透系数就很小，在大多数实际应用中可以忽略不计；只有能溶解于金属的气体才能发生渗透，所以惰性气体一般不能渗入金属；对某些金属(如铁、镍、碳钢等)就具有较高的渗透率，而且氢气对钢的渗透率随含碳量的增加而增加；对奥氏体不锈钢的常温渗透系数较小，对Pt、Mo、A1、Cu的渗透系数则更低。对钢和铝表面进行氧化处理后，可以降低H各种气体对玻璃、陶瓷等的渗透，一般也是以分子态的形式进行的。渗透速率和气体压力呈线性关系。 渗透过程和气体分子的直径及材料内部微孔大小有关，气体分子直径越小者越容易渗透(对惰性气体例外)。 在各种气体之中，由于氦分子的直径在各种气体分子中最小，氦气最容易透过玻璃，氦对石英玻璃的渗透率在气体一固体配偶中是最大的。
