[发明专利]一种高吸气性能薄膜吸气剂及制备方法

权利要求书

1.一种高吸气性能薄膜吸气剂，其特征在于：是在基片或密封器件内壁上沉积一层气体吸收层，所述的气体吸收层为Zr和Co与选自Y、La、Ce、Pr、Nd中的至少一种材料形成的多元合金。

2.根据权利要求1所述的薄膜吸气剂，其特征在于：在所述的基片或密封器件内壁与气体吸收层之间还有一层调节层，即在基片或密封器件内壁上沉积由气体吸收层与调节层构成的双层结构薄膜，所述的调节层为Ti、Zr、Y、Hf、Mn、Cu、Cr、Al、Fe、Pt、Ru中的一种或多种组分形成的合金，该调节层的成分与气体吸收层成分或相同，或不相同。

3.根据权利要求1或2所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的气体吸收层是一层纳米级纤维多孔柱状结构的薄膜，纤维直径为1～10nm，长度为50～500nm，纤维生长方向垂直于生长面，由纤维组成的柱状组织直径为10～500nm，组织之间有界面和孔洞，薄膜比表面积大于10m²/g，气体吸收层厚度为1～10μm。

4.根据权利要求2所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的调节层直接沉积在基片或密封器件内壁上，是致密的薄膜，内部无孔洞，比表面积不大于3m²/g，调节层厚度为10nm～500nm。

5.根据权利要求1或2所述的薄膜吸气剂，其特征在于：在所述的气体吸收层中，Zr的质量分数占60wt％～90wt％，Co的质量分数占9～30wt％，选自Y、La、Ce、Pr、Nd中的一种或多种材料的质量分数占1wt％～10wt％。

6.根据权利要求2所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的调节层与气体吸收层成分相同，该调节层纯度大于99.5％。

7.根据权利要求1所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的基片或密封器件内壁的表面材料是陶瓷、玻璃中的一种。

8.根据权利要求2所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的基片或密封器件内壁的表面材料是金属、陶瓷、玻璃、硅材料中的一种。

9.根据权利要求8所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的金属是Cu、Al、Ti、Ti、Mo、可伐合金、不锈钢、合金、或其他能够用作密封器件管壳的金属。

10.根据权利要求7或8所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的陶瓷是Al₂O₃、SiC、ZrO、ZnO或其他能够用作密封器件管壳的陶瓷材料。

11.根据权利要求7或8所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的玻璃是石英玻璃、高硅氧玻璃、钙钠玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或其他能够用作密封器件管壳的玻璃材料。

12.根据权利要求8所述的薄膜吸气剂，其特征在于：所述的硅是单晶硅、多晶硅或非晶硅。

13.一种权利要求1所述的薄膜吸气剂的制备方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：

(1)、将基片或密封器件内壁的表面清洗洁净，或者经过表面预处理后清洁洗净，并经过风干处理或烘烤处理，将表面清洗洁净的基片或密封器件内壁作为衬底；

(2)、采用金属靶材，运用射频磁控溅射法将金属材料沉积在基片或密封器件内壁上，其中，金属靶材的成分、含量与气体吸收层的成分、含量相同，金属靶材成分的纯度大于99.5wt％，不同位置成分偏差小于0.5wt％；

(3)、将射频磁控溅射系统的溅射室真空抽至1×10^-6～1×10^-4Pa，工作气氛是体积分数为99.99％高纯氩气或氪气，工作气压范围为1Pa～50Pa，射频功率为20～200W，金属靶材与衬底之间的距离为5～12cm，在薄膜沉积之前，金属靶材经过预溅射清洗，预溅射时间为5～25min，气体吸收层的沉积时间为30～200min，衬底自旋速度为1～10r/min，衬底采用自然冷却、水冷或者加热；即在基片或密封器件内壁上溅射气体吸收层。

14.根据权利要求13所述的薄膜吸气剂的制备方法，其特征在于：所述的基片或密封器件内壁的表面材料是陶瓷、玻璃中的一种。