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收藏词条   编辑词条 锆基吸气材料

创建时间:2008-08-02

锆基吸气材料(zirconium based gettering  materails)以锆为基添加其他元素形成的具有高吸收活性气体特性的铬合金。通常称为吸气剂或消气剂。当今广泛应用的有锆铝合金吸气剂,锆石墨吸气剂和锆钒铁合金吸气剂等。它们的共同特点是以锆为主,添加其他元素达到吸气速率高、吸气容量大的目的。在真空管、器件中封离前必须在真空条件下加热激活方能快速而有效吸气,激活的作用是去除在制造和贮存过程中表面所形成的钝化膜,使其暴露出新鲜表面,利于整体吸气,从而达到大量吸收氧、氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化物及水蒸气等的目的。其中吸氢为可逆,一般在500℃以下吸入,在500C以上放出,不吸收氦、氖、氩等惰性气体。它们均可通过加热激活3]9删豫叮勰gao锆再生。这三类吸气剂材料均属于非蒸散型吸气剂,也称体吸气剂。

锆铝合金吸气剂 可做成环片形材料和复合带形材料。

(1)环片形材料。由84%Zr+16%Al组成。在真空或惰性气氛条件下经电弧炉或中频感应炉熔炼制成合金,再经破碎、制粉、压制成环、片等,其主要吸气相是Zr5Al3、Zr4Al3、Zr4Al3、Zr3Al2、Zr2Al等金属间化合物。最佳吸气温度为350~450℃。激活工艺为:温度850~950℃,真空度10-2~10-4Pa,保持15~60s。如果用于惰性气体净化,则激活工艺为:在真空中加热到800℃,保温2h,再降至600~700℃,然后通惰性气体则净化处理效果最佳。该材料有多种产品形式供应用:0.833~0.038mm(20~400目)粒度合金粉末;各种规格复合带材;环、片等。用于真空管、器件时,在工作温度为350~450℃的位置上安装,其吸气性能最好。该材料室温吸气性能差,通常不做室温吸气用。该材料常用于电子管、各类真空器件、特灯、惰性气体净化、锆铝吸气泵等。

(2)复合带形材料。将锆铝与钛汞合金粉末按适当比例混匀后,压制在镍带或镀镍铁带上制成复合带材,其中有单面带、双面带、分段带、留边带等型号和多种规格供荧光灯、节能灯、充汞灯、汞整流器等应用。其优点是汞量能准确控制,而且在500℃以下不分解、不产生汞蒸气,从而大大减少环境污染和防止工人汞中毒,提高灯管质量和寿命。在荧光灯和节能灯中已大量应用。

锆石墨吸气剂将锆粉、石墨粉等压制成元件坯料,再经高温、高真空烧结制成多孔烧结体材料。孔隙度高、比表面大,是一种良好的室温吸气材料。其激活工艺为:温度850~950℃,真空度10-2~10-4Pa,保持10min。它不但室温吸气性能好,如果提高吸气温度则其吸气性能更高,如一氧化碳在400℃时的吸气量是室温时的几倍。通常在20(室温)~400℃条件下应用。它可激活再生,一般可达20次左右,直至寿命终止。该材料已制成环、柱、片和热子4种型号多种规格产品供应用,其中前三种采用感应法加热激活,后一种采用直接通电法加热激活。它们常用于长期运转和贮存的高可靠、长寿命的真空管、器件中,如行波管、X光管、触发管、陶瓷管和激光管等。

锆钒铁合金吸气剂 由锆、钒和少量铁组成的低温激活吸气材料。它又分成两种:

(1)锆钒铁合金吸气材料,由70%zr+24.6%V+5.4%Fe经电弧炉或中频感应炉真空或充惰性气体熔炼,再经破碎、制粉,然后压制制成吸气元件。

(2)(锆钒铁)/锆吸气材料,它是将(1)中制成的锆钒铁合金粉,按一定比例加入锆粉,混合均匀后再经压制、高温高真空烧结等工艺制成吸气元件。产品形式有粉末、片、环和带材。这两种吸气剂属低温激活吸气剂,其激活工艺为:温度400~600℃,真空度10-2~10-4Pa,保持10~30min。工作温度从室温到350℃。广泛用于不锈钢真空保温杯(瓶)、太阳能真空热水器、石油高效隔热管及只允许在500℃下操作的真空管容器件中。

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