CN101890328A - 一种非蒸散型吸气剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：将钡或钡合金表面封有一层保护膜，所述的钡为钡的单质金属，所述的钡合金为钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金。其优点是：由于在钡或钡合金表面封有一层保护膜，形成保护膜的材料的挥发分解起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃，既可以避免钡或钡合金表面在使用前接触气体，又可以保证使用中通过较低的加热温度就可以使保护膜蒸散，将钡或钡合金表面暴露在工作环境中，较低的加热温度又可以避免产生蒸散钡，形成钡膜，导致电极间的短路；由于钡或钡合金吸收真空器件中残余活性气体是通过化学反应实现的，且它们之间是不可逆的，吸气过程稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸气材料及其应用，尤其是一种非蒸散型吸气剂及其应用。
背景技术
在吸气材料是通过化学或物理的方式吸收真空器件中残余活性气体，根据吸气材料存在的性质差异，在真空器件中的工作模式并不一样，不同的，一般分为蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂两大类，其中，蒸散型吸气剂主要通过化学反应吸收真空器件中残余活性气体，一般用于显像管、摄像管、示波管、功率管等。非蒸散型吸气剂主要通过物理方式吸收真空器件中残余活性气体，一般用在x光管、充气管、磁控管、行波管、真空开关管等电子管中。
早期的蒸散型吸气剂有钡类、锶类、钙类合金。目前广泛使用的是钡铝和钡钛。其中BaAl4最为稳定可靠，容易获得大面积吸气膜，蒸散重复性好，能有效吸收活性气体。BaAl4合金是由金属钡和铝在真空炉中熔化成锭，加工成粉，压入金属碟或环内而成吸气元件。它装在真空器件中经高频加热至1100～1200℃使钡蒸散成膜。这类吸气材料属于吸热型。如果在BaAl4中加入50％镍粉则成为放热型，可使成膜蒸散温度下降到800～850℃。为了改善钡膜的分布、增大钡膜的孔隙度和比表面积，又发展了掺气吸气材料，在各种掺气材料中以掺氮效果最佳，广泛应用于显像管中。在彩色显像管中还使用一种延迟掺氮吸气剂来进一步控制蒸钡质量。
常用的非蒸散吸气剂有：锆铝合金吸气剂、锆石墨吸气剂、高牢固度吸气剂、低温激活吸气剂。
锆铝合金吸气剂。其标称成分为84％Zr-16％Al，合金由Zr5Al3、Zr3Al2、Zr2Al等多种金属间化合物组成，这些相扩散活化能低，经表面吸着的气体易于向体内扩散，因而具有较大的吸气速率和吸气容量。它能有效吸收H2、N2、O2、CO、CO2、H2O等，最佳吸气温度在400℃左右。主要应用于各类电子管、特种灯泡和其他真空器件。典型的大量应用是将锆铝合金粉和钛汞齐(Ti3Hg)混合压制成带状吸气剂，广泛用于日光灯和充汞灯中，取代传统的液态充汞方法，可大大减少汞害，提高灯管质量和寿命。
锆石墨吸气剂。它是一种室温吸气剂，由锆粉、石墨粉混合在高温高真空下烧结而成。这种吸气剂孔隙度高、比表面积大、结合强度好，在室温下对H2、N2、O2、CO、CO2、H2O等活性气体有较高的吸气速率和吸气容量。一般可制成间接加热的环形、柱形、片形和直接加热的热子型元件，广泛应用于各类特殊的需长期贮存的电真空器件内。
高牢固度吸气剂。它是一种新型室温吸气材料，其特点是对活性气体、特别是氢及其同位素氘、氚具有良好的吸气性能。该吸气剂结合强度高，可承受高振动频率和加速度工作条件，适用于特殊环境下工作的电真空器件。
低温激活吸气剂。上述3种非蒸散型吸气剂在使用时必须加热到850～900℃进行激活处理。对于某些真空器件由于其结构特点，不能承受900℃高温，因此又发展了各种低温激活500℃吸气剂。一般激活室温吸气剂能在400～900℃有效激活。
因吸气剂的很多使用场合，真空腔内空间小没有适合的位置可以蒸散钡，同时在高温高压下，钡膜易于蒸散迁移，造成电极间漏电短路。因此，在这类器件中必须使用非蒸散型吸气剂，它依靠比表面积大的活性物质整体吸气，而不蒸散出金属镜面。
将钡或钡合金作为非蒸散吸气剂目前未见报道，工作中避免形成蒸散钡，以钡或钡合金表面而不是钡蒸散膜吸收真空器件中残余活性气体。
发明内容
本发明的目的在于，针对传统的非蒸散吸气剂工作中依靠物理方式吸收真空器件中残余活性气体存在的不可逆性，提供一种通过化学反应吸收真空器件中残余活性气体的新型非蒸散吸气剂。
本发明的目的是这样实现的：一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：将钡或钡合金表面封有一层保护膜，所述的钡为钡的单质金属，所述的钡合金为钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金。
在本发明中：形成保护膜的材料的挥发分解的起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃；
在本发明中：所述的保护膜为松油醇或低熔点石蜡。
在本发明中：所述钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金的形状为环状或管状或带状或丝状或片状或球状。
一种上述非蒸散型吸气剂的应用，其特征在于：将所述非蒸散型吸气剂置于真空器件中，加热后使保护膜融化蒸散，将钡或钡合金直接暴露，通过化学反应吸除真空器件中的残余气体；所述的加热的温度为200～450℃。
在非蒸散型吸气剂的应用中：所述的将所述非蒸散型吸气剂置于真空器件中是指：将所述非蒸散型吸气剂通过安装或粘接或浇注或压制或装夹的方式固定在真空器件中。
在非蒸散型吸气剂的应用中：所述的真空器件为：真空玻璃或太阳能集热管或真空显示器件或电力真空开关管或保温器皿或石油隔热管或真空VIP板。
本发明的优点在于：由于在钡或钡合金表面封有一层保护膜，形成保护膜的材料的挥发分解起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃，即可以避免钡或钡合金表面在使用前接触气体，又可以保证使用中通过较低的加热温度就可以使保护膜蒸散，将钡或钡合金表面暴露在工作环境中，较低的加热温度又可以避免产生蒸散钡，形成钡膜，导致电极间的短路；由于钡或钡合金吸收真空器件中残余活性气体是通过化学反应实现的，且它们之间是不可逆的，吸气过程稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的实施例结构示意图。
图2是本发明实际应用中的实施例。
图中，1、钡或钡合金，2、保护膜，3、玻璃，4、支撑物，5、真空度抽吸口，6、非蒸散型吸气剂。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例1
由图1可见，本发明的基本结构是：在钡或钡合金1的表面封有一层保护膜2，具体实施时，所述的钡为钡的单质金属，所述的钡合金为钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金。形成保护膜2的材料的挥发分解起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃，例如，保护膜2可以采用松油醇或低熔点石蜡。吸气剂的外形结构为环状或管状或带状或丝状或片状。
在本实施例中，所述的钡或钡合金1采用钡的单质金属，所述的保护膜2为松油醇，其挥发分解起始温度为40℃，沸点温度为220℃。
具体实施时，所述钡钠合金或钡钾合金钡锂合金的形状可以根据真空腔体内的空间状态，采用环状或管状或带状或丝状或片状或球状。
实施例2
本发明的使用方法是：将所述非蒸散型吸气剂置于真空器件中，加热后使保护膜融化蒸散，将钡或钡合金直接暴露，通过化学反应吸除真空器件中的残余气体；所述的加热的温度为200～450℃。在本发明的应用中，其加热温度不足以使钡或钡合金1形成蒸散钡，它与将钡通过高温(1100～1200℃)加热使钡蒸散成膜具有本质的区别。
在本实施例中，所述的真空器件为真空玻璃。使用的非蒸散型吸气剂是在钡的单质金属表面覆有松油醇后形成的吸气剂，其形状为球形。由图2可见，使用中，将非蒸散型吸气剂6放置在真空玻璃的两层玻璃3的相邻支撑物4的间隔中(可设放置坑)。使用前，先对非蒸散型吸气剂6放置区域加热，使得保护膜融化蒸散，同时，通过真空度抽吸口5抽吸排气，在抽吸排气的过程中，一方面使真空玻璃的真空度上升，另一方面又可以将融化蒸散的保护膜排出，当真空玻璃的真空度达到要求时，则停止加热，同时封闭真空度抽吸口5。由于此时的钡单质金属表面的保护膜被融化蒸散，并基本排出真空腔，使钡单质金属暴露在真空腔中，于吸气状态。
具体使用时，本发明可以应用的真空器件还包括太阳能集热管或真空显示器件或电力真空开关管或保温器皿或石油隔热管或真空VIP板等，它在真空器件中的固定方式还包括通过安装或粘接或浇注或压制等。
Claims (7)
1.一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：将钡或钡合金表面封有一层保护膜，所述的钡为钡的单质金属，所述的钡合金为钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金。
2.根据权利要求1所述的一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：形成保护膜的材料的挥发分解的起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃。
3.根据权利要求2所述的一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：所述的保护膜为松油醇或低熔点石蜡。
4.根据权利要求1所述的一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：所述钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金的形状为环状或管状或带状或丝状或片状或球状。
5.一种如权利要求1所述非蒸散型吸气剂的应用，其特征在于：将所述非蒸散型吸气剂置于真空器件中，加热后使保护膜融化蒸散，将钡或钡合金直接暴露，通过化学反应吸除真空器件中的残余气体；所述的加热的温度为200～450℃。
6.根据权利要求5所述非蒸散型吸气剂的应用，其特征在于：所述的将所述非蒸散型吸气剂置于真空器件中是指：将所述非蒸散型吸气剂通过安装或粘接或浇注或压制或装夹的方式固定在真空器件中℃。
7.根据权利要求5或6所述非蒸散型吸气剂的应用，其特征在于：所述的真空器件为：真空玻璃或太阳能集热管或真空显示器件或电力真空开关管或保温器皿或石油隔热管或真空VIP板。
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