[發(fā)明專利]一種制備氫原子頻標(biāo)的吸氣片工藝方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210272995.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102810440A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳強(qiáng);張繼紅;操春燕;高連山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天科工集團(tuán)第二研究院二〇三所
• 主分類號(hào): H01J7/18
• 分類號(hào): H01J7/18;B23P15/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 岳潔菱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸氣片工藝方法，特別是一種制備氫原子頻標(biāo)的吸氣片工藝方法。

背景技術(shù)

吸氣片也叫消氣劑，主要應(yīng)用于電真空器件和真空科技領(lǐng)域，它是一種能夠吸收殘余雜氣及水蒸汽和固定氣氛的材料，其主要作用是吸收掉真空電子器件尤其是封離真空管在機(jī)械排氣之中或之后所保留的殘余氣體，提高管內(nèi)的真空度，以保證良好的真空狀態(tài)，延長(zhǎng)使用壽命，提高器件的可靠性。

根據(jù)獲得清潔表面的不同方式，吸氣片可分為兩大類：蒸散型吸氣片和非蒸散型吸氣片，蒸散型吸氣片高溫蒸散時(shí)容易造成極間漏電等對(duì)器件損害大，蒸散時(shí)與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，蒸散后與器件結(jié)為一體，器件不可返修，應(yīng)用范圍窄；而非蒸散型吸氣片可以克服這些弊端，應(yīng)此廣泛應(yīng)用于顯示器件、光源、電子器件、空間科學(xué)、化學(xué)及環(huán)境分析技術(shù)等領(lǐng)域中。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多科研和生產(chǎn)領(lǐng)域需要的真空條件越來(lái)越高，甚至是高真空和超高真空，在這種高真空環(huán)境中殘氣的主要成分是水蒸汽和氫氣，水蒸汽在系統(tǒng)烘烤過(guò)程中可以很容易除去，而氫氣由于質(zhì)量太輕導(dǎo)致很難用機(jī)械抽氣方式排除干凈。因此，氫氣成為達(dá)到高真空要求的主要障礙。此外，越來(lái)越多的場(chǎng)合需要吸氣片在室溫條件下工作，傳統(tǒng)的非蒸散型吸氣片有Zr-Al合金；三元合金Zr-V-Fe；Zr-C等，但這些吸氣片主要是由顆粒度幾微米至幾百微米的粉末壓制而成，用粉末壓制的目的是為了增加吸氣片的吸氣表面積，從而使其具有較高的吸氣速率和吸氣總量。可以將這些粉末直接壓制成不同的形狀或?qū)⒎勰┸堉频浇饘倩咨希鶕?jù)不同的要求還可以進(jìn)行燒結(jié)處理，或者壓制成型后直接使用。傳統(tǒng)的非蒸散型吸氣片大多是金屬合金類，純金屬吸氣片幾乎沒(méi)有。

目前常用的非蒸散型吸氣片都是通過(guò)粉末壓制成型和燒結(jié)技術(shù)或者類似技術(shù)制成的，這種吸氣片機(jī)械強(qiáng)度低，吸氣片在使用中吸氣后容易松散，在熱、振動(dòng)、受力等環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)掉粉現(xiàn)象，對(duì)真空系統(tǒng)造成影響；而且現(xiàn)有非蒸散型吸氣片對(duì)H₂的吸氣速率低，吸氣容量小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種制備氫原子頻標(biāo)的吸氣片工藝方法，解決現(xiàn)有吸氣片在使用過(guò)程中掉粉、對(duì)H₂的吸氣速率低、吸氣容量小的問(wèn)題。

一種制備氫原子頻標(biāo)的吸氣片工藝方法的具體步驟為：

第一步??用車床清理鈦棒表面

將鈦棒截成預(yù)定長(zhǎng)度的短棒，具體長(zhǎng)度以適合將其固定在車床的卡盤上為準(zhǔn)。將截好的鈦棒固定在車床上，車去鈦棒表面粗糙的表皮，使鈦棒全部露出具有金屬光澤的新鮮光滑表面。

第二步??用線切割機(jī)給鈦棒切割細(xì)縫

將清理后的鈦棒固定在線切割機(jī)上，沿鈦棒橫截面的半徑方向線切割細(xì)縫，兩個(gè)細(xì)縫之間的間隔為10mm～30mm，細(xì)縫的深度為10mm～30mm，細(xì)縫的寬度小于2mm，細(xì)縫的長(zhǎng)度等于鈦棒的長(zhǎng)度，即鈦棒通體切割細(xì)縫。

第三步??清洗鈦棒表面及細(xì)縫

將得到的鈦棒放入汽油中浸泡1h～24h，取出后放入無(wú)水乙醇中浸泡1h～4h，取出后用高壓水槍噴洗鈦棒表面和細(xì)縫。從多角度徹底噴洗細(xì)縫，沿鈦棒中心軸方向從兩端分別噴洗細(xì)縫，垂直鈦棒中心槽方向并沿著細(xì)縫噴洗。整個(gè)噴洗過(guò)程重復(fù)兩次，清洗細(xì)縫中的殘留物。之后用熱水沖洗鈦棒兩次，再用冷水沖洗鈦棒兩次，最后用無(wú)水乙醇擦拭鈦棒，并晾干。

第四步??車制鈦絲

將得到的鈦棒固定在車床上，將車床的轉(zhuǎn)速調(diào)為100轉(zhuǎn)/分鐘～160轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)刀量調(diào)為0.01mm～0.02mm，車制薄絲，車制過(guò)程不加任何切削液，薄絲的尺寸為：厚0.01mm~0.03mm，長(zhǎng)10mm~30mm，寬0.2mm～1mm。

第五步??清洗鈦絲

將得到的鈦絲依次做如下清洗：將鈦絲放入超聲清洗器中，用水溶性清洗液超聲清洗1分鐘～15分鐘；清水漂洗；將鈦絲放入酸溶液中清洗，去除鈦絲表面氧化層；清水漂洗；去離子水漂洗；酒精脫水；烘干。

第六步??將鈦絲真空除氣

將得到的鈦絲放入真空爐中進(jìn)行除氣處理，除氣溫度為700℃～900℃，除氣過(guò)程中的真空度大于1×10^-4Pa，小于5×10^-2Pa。

第七步??壓制鈦絲

取得到的10g～100g鈦絲，放入模具中，用壓床將鈦絲壓制成型，成型壓力為1.2T/cm²～1.5T/cm²，然后從模具中取出壓制成型的鈦絲并密封保存。

至此，完成吸氣片的制造。