[发明专利]一种非蒸散型低温激活吸气剂

说明书

本发明公开了一种新型非蒸散型低温激活吸气剂，按质量百分比计由以下组分组成：钛63％～82％，钴13％～33％，稀土元素2％～5％。所述稀土元素为镧、铈、镨、钕中的一种或多种的混合物。本发明的非蒸散型低温激活吸气剂用于在真空中或在惰性气体中吸收活性气体，用于在电真空器件中提高或维持真空或用于提纯惰性气体。本发明所提供的非蒸散型低温激活吸气剂可在250～450℃保温15～30分钟的条件下激活，具有较好的吸气性能，且在同样的激活条件下，其吸气性能显著优于St787。从环境和安全的角度来看，该吸气剂也是安全的，不含有有毒的或能形成有毒化合物的金属。此外，Ti的储量丰富、价格较Zr便宜，该低温激活吸气剂更具经济优势。

技术领域

本发明涉及一种新型非蒸散型低温激活吸气剂，属于电真空器件用吸气剂领域。

背景技术

非蒸散型吸气剂已被广泛应用于多种电真空器件和真空科技领域以达到提高或长期维持器件真空度的目的。在使用前，必须将吸气剂在真空或惰性气体条件下加热到一定温度并保持一段时间，以去除表面的钝化层，从而形成清洁的、高活性的金属表面，这一过程被称为激活。随着真空器件的小型化微型化发展、工作环境的特殊化，真空器件对维持真空的吸气剂的性能要求也越来越高，需要其激活温度更低且吸气性能优越。

早期低温激活吸气剂出现在20世纪80年代初，SAES公司在以往吸气剂的基础上成功研制出锆钒铁三元合金，它是由质量分数分别为70％、24.6％、5.4％的锆、钒、铁经真空熔炼而成，激活温度范围为350～500℃，具有良好的室温吸气性能，至今仍是一种价格低廉、使用方便、吸附能力强的优良吸气材料，SAES公司将其命名为St 707。然而，St 707具有含钒的缺点，钒的化合物特别是其氧化物是有毒的，后来SAES又研制出非蒸散型Zr-Co-A吸气剂(St 787)，其中A是选自钇、镧、稀土元素中的一种元素或其混合物，SAES公司将其命名为St 787。在相同的激活条件下，St 787的性能优于St 707，而且Zr-Co-A吸气剂不含有毒的或能形成有毒化合物的金属，从环境和安全性的方面来看是更安全的。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种性能比St 787更优越的新型非蒸散型低温激活吸气剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型非蒸散型低温激活吸气剂，按质量百分比计由以下组分组成：钛 63％～82％，钴13％～33％，稀土元素2％～5％。

所述稀土元素为镧、铈、镨、钕中的一种或多种的混合物。

一种所述新型非蒸散型低温激活吸气剂在真空中或在惰性气体中吸收活性气体的用途。

所述活性气体为氢气、氧气、氮气、水蒸气、一氧化碳和二氧化碳中的一种或多种。

在该用途中，所述吸气剂用于在电真空器件中提高或维持真空或用于提纯惰性气体。

本发明所提供的非蒸散型低温激活吸气剂的制备方法可以选择现有技术中的多种已知制备方法，可制成多孔块体，也可制成薄膜应用于真空MEMS器件。

本发明的优点在于：

本发明所提供的非蒸散型低温激活吸气剂可在250～450℃保温15～30分钟的条件下激活，即具有较好的吸气性能，且在同样的激活条件下，其吸气性能显著优于 St 787。从环境和安全的角度来看，该吸气剂也是安全的，不含有有毒的或能形成有毒化合物的金属。此外，Ti的储量丰富、价格较Zr便宜，该低温激活吸气剂更具经济优势。

附图说明

图1为实施例2中Ti70Co26Ce4吸气剂的XRD图谱。

图2为实施例1-3中非蒸散型低温激活Ti-Co-RE吸气剂与SAES St 787吸气剂吸氢性能的对比。