[發(fā)明專利]一種非蒸散型吸氣劑及其應(yīng)用

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2010-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101890328A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱雷
• 主分類號(hào): B01J20/06
• 分類號(hào): B01J20/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 孫忠浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸氣材料及其應(yīng)用，尤其是一種非蒸散型吸氣劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在吸氣材料是通過(guò)化學(xué)或物理的方式吸收真空器件中殘余活性氣體，根據(jù)吸氣材料存在的性質(zhì)差異，在真空器件中的工作模式并不一樣，不同的，一般分為蒸散型吸氣劑和非蒸散型吸氣劑兩大類，其中，蒸散型吸氣劑主要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收真空器件中殘余活性氣體，一般用于顯像管、攝像管、示波管、功率管等。非蒸散型吸氣劑主要通過(guò)物理方式吸收真空器件中殘余活性氣體，一般用在x光管、充氣管、磁控管、行波管、真空開(kāi)關(guān)管等電子管中。

早期的蒸散型吸氣劑有鋇類、鍶類、鈣類合金。目前廣泛使用的是鋇鋁和鋇鈦。其中BaAl₄最為穩(wěn)定可靠，容易獲得大面積吸氣膜，蒸散重復(fù)性好，能有效吸收活性氣體。BaAl₄合金是由金屬鋇和鋁在真空爐中熔化成錠，加工成粉，壓入金屬碟或環(huán)內(nèi)而成吸氣元件。它裝在真空器件中經(jīng)高頻加熱至1100～1200℃使鋇蒸散成膜。這類吸氣材料屬于吸熱型。如果在BaAl₄中加入50％鎳粉則成為放熱型，可使成膜蒸散溫度下降到800～850℃。為了改善鋇膜的分布、增大鋇膜的孔隙度和比表面積，又發(fā)展了摻氣吸氣材料，在各種摻氣材料中以摻氮效果最佳，廣泛應(yīng)用于顯像管中。在彩色顯像管中還使用一種延遲摻氮吸氣劑來(lái)進(jìn)一步控制蒸鋇質(zhì)量。

常用的非蒸散吸氣劑有：鋯鋁合金吸氣劑、鋯石墨吸氣劑、高牢固度吸氣劑、低溫激活吸氣劑。

鋯鋁合金吸氣劑。其標(biāo)稱成分為84％Zr-16％Al，合金由Zr₅Al₃、Zr₃Al₂、Zr₂Al等多種金屬間化合物組成，這些相擴(kuò)散活化能低，經(jīng)表面吸著的氣體易于向體內(nèi)擴(kuò)散，因而具有較大的吸氣速率和吸氣容量。它能有效吸收H₂、N₂、O₂、CO、CO₂、H₂O等，最佳吸氣溫度在400℃左右。主要應(yīng)用于各類電子管、特種燈泡和其他真空器件。典型的大量應(yīng)用是將鋯鋁合金粉和鈦汞齊(Ti₃Hg)混合壓制成帶狀吸氣劑，廣泛用于日光燈和充汞燈中，取代傳統(tǒng)的液態(tài)充汞方法，可大大減少汞害，提高燈管質(zhì)量和壽命。

鋯石墨吸氣劑。它是一種室溫吸氣劑，由鋯粉、石墨粉混合在高溫高真空下燒結(jié)而成。這種吸氣劑孔隙度高、比表面積大、結(jié)合強(qiáng)度好，在室溫下對(duì)H₂、N₂、O₂、CO、CO₂、H₂O等活性氣體有較高的吸氣速率和吸氣容量。一般可制成間接加熱的環(huán)形、柱形、片形和直接加熱的熱子型元件，廣泛應(yīng)用于各類特殊的需長(zhǎng)期貯存的電真空器件內(nèi)。

高牢固度吸氣劑。它是一種新型室溫吸氣材料，其特點(diǎn)是對(duì)活性氣體、特別是氫及其同位素氘、氚具有良好的吸氣性能。該吸氣劑結(jié)合強(qiáng)度高，可承受高振動(dòng)頻率和加速度工作條件，適用于特殊環(huán)境下工作的電真空器件。

低溫激活吸氣劑。上述3種非蒸散型吸氣劑在使用時(shí)必須加熱到850～900℃進(jìn)行激活處理。對(duì)于某些真空器件由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不能承受900℃高溫，因此又發(fā)展了各種低溫激活500℃吸氣劑。一般激活室溫吸氣劑能在400～900℃有效激活。

因吸氣劑的很多使用場(chǎng)合，真空腔內(nèi)空間小沒(méi)有適合的位置可以蒸散鋇，同時(shí)在高溫高壓下，鋇膜易于蒸散遷移，造成電極間漏電短路。因此，在這類器件中必須使用非蒸散型吸氣劑，它依靠比表面積大的活性物質(zhì)整體吸氣，而不蒸散出金屬鏡面。

將鋇或鋇合金作為非蒸散吸氣劑目前未見(jiàn)報(bào)道，工作中避免形成蒸散鋇，以鋇或鋇合金表面而不是鋇蒸散膜吸收真空器件中殘余活性氣體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)傳統(tǒng)的非蒸散吸氣劑工作中依靠物理方式吸收真空器件中殘余活性氣體存在的不可逆性，提供一種通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收真空器件中殘余活性氣體的新型非蒸散吸氣劑。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種非蒸散型吸氣劑，其特征在于：將鋇或鋇合金表面封有一層保護(hù)膜，所述的鋇為鋇的單質(zhì)金屬，所述的鋇合金為鋇鈉合金或鋇鉀合金或鋇鋰合金。

在本發(fā)明中：形成保護(hù)膜的材料的揮發(fā)分解的起始溫度應(yīng)該大于或等于10℃，沸點(diǎn)應(yīng)該小于或等于400℃；

在本發(fā)明中：所述的保護(hù)膜為松油醇或低熔點(diǎn)石蠟。

在本發(fā)明中：所述鋇鈉合金或鋇鉀合金或鋇鋰合金的形狀為環(huán)狀或管狀或帶狀或絲狀或片狀或球狀。