DE2361532A1

DE2361532A1 - Gettervorrichtung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2361532A1
Application number: DE19732361532
Authority: DE
Inventors: Aldo Barosi; Porta Paolo Della; Tiziano Anselmo Giorgi; Brian Storey
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1974-06-27
Also published as: JPS5619058B2; GB1452779A; DE2361532C2; JPS508457A; IT971931B; FR2210436A1; FR2210436B1; NL7317019A

Description

PATENTANWALT DIPL. INQ, RAINER VIETHEN

KÖLN-Lindenthal

Bachemer Straße 54-56 " ' ■ ■

O O C 1 £ O O

10. Dezember 1973 ■■

V/Fs ' . V

Mein Zeichen: G 17/25 , .

Anmelderin: S.A.E.S. GETTERS S.p.A.
Via Gallarate, 215 *

Milano/I tauen

Titel: Gettervorrichtung und Verfahren zu deren-Herstellung

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Gettervorrichtung mit einem metallischen oder keramischen Träger in Gestalt eines dreidimensionalen Gitters mit zahlreichen miteinander verbundenen, offenen Zellen und mit einem pulver- oder - par tike 1"-förmigen Gettermaterial, das wenigstens einige dieser freien Zellen im wesentlichen ausfüllt,, Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Gettervorrichtung.

Gettervorrichtungen sind bekannt und werden aus verschiedenen Gründen benutzt. Ein Anweηdungszweck betrifft die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums in elektrischen Entladung;sgefäßen, um hierdurch die erforderliche Herstellungszeit für die Gefäße zu verringern und deren Lebensdauer zu verlängern., Gettervorrichtungen können auch in gas- oder dampfgefüllten elektrischen Entladungsgefäßen, wie etwa Zahlenanzeigeröhren oder fluoreszierenden Lampen, verwendet werden, wo ihre Hauptaufgabe darin besteht, vorhandene reaktive Gase aufzunehmen. Gettervorrichtungen werden auch in einer Vielfalt anderer Vorrichtungen verwendet, etwa bei Vorrichtungen, in denen Elektronenstrahlen verwendet werden (Kathodenstrahlröhren, Wanderwellenröhren, Röntgen-

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röhren usw.), bei Gasreinigern und Kernbrennstoffelementen.

Die Gettermaterialien unterteilt man gewöhnlich in zwei Haup.tgruppen. Die erste Gruppe sind die sog. "Flash-" oder "ver-.,_; dampfenden" Gettermaterialien. Diese Gettermaterialien leiten ihren Namen her von der Tatsache, daß das Gettermaterial aus seinem Behälter durch schnelle Erhitzung verdampft wird. Das Gettermaterial wird dann auf eine geeignete Oberfläche in dem elektrischen Entladurigs- oder anderen Gefäß in Form eines dünnen Filmes verteilt. Die Gettermaterialien der zweiten Hauptgruppe sind die sog. "Massen-" oder "nichtverdampfenden" Gettermaterialien. Diese Gettermaterialien bilden keine Filme in dem Behälter, sondern bleiben in ihrem Behälter und werden durch einfache Erhitzung aktiviert. ,

Zum Einbringen der Gettervorrichtung in das Gefäß ist es im Falle von nichtverdampfenden Gettermaterialien bekannt, das Gettermaterial. in Gestalt eines feinen mit einem Bindemittel gebundenen,Pulvers direkt auf eines der Teile im Gefäß, etwa auf die Anode oder die Elektrodenträger, aufzustreichen. Das betreffende Teil wird dann unter Vakuum erhitzt, woraufhin das pulverisierte Gettermaterial auf das Teil sintert und das Bindemittel verdampft. Das Vorhandensein eines solchen Gettermaterials auf den Funktionsteilen der elektrischen Entladungsvorrichtung oder anderen Gefäßteilen kann jedoch einen schädlichen Effekt auf die Funktion dieser Vorrichtungen ausüben. Auch können die Funktionsteile so empfindlich sein, daß man das Gettermaterial auf diese nicht aufbringen kann. Häufig ist es wirtschaftlicher für den Hersteller der elektrischen Entladungs- oder anderen Gefäße ,-eine bereits fertige Gettervorrichtung in die Gefäße einzusetzen, statt selbst eine Gettervorrichtung in oder auf den Oberflächen der Gefäße herzustellen. Aus diesen und anderen Gründen ist es

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erwünscht,·gesonderte Gettervorrichtungen beider oben erwähnten Hauptgruppen herzustellen, die dann später in der Vielfalt von elektrischen Entladungs- oder anderen Gefäßen verwendet werden können.' " · . - ' · ■ .■■■'■._

Es wurden viele Versuche angestellt, um geeignete Gettervor- . richtungen mit den: gewünschten Eigenschaften herzus.teiLien.. Nach der US^PS 2 082 268 wird aktives Getterraaterial auf ,eine locker gepacktey poröse Struktur abgelagert, beispielsweise auf. -Glas?- watte, die Gettervorrichtun^ ist jedoch kompliziert und schwierig herzustellen* Außerdem ist sie mit Bezug auf die Menge des in ihr enthaltenen Gettermaterialssehr schwer. Die US-PS. 3 102 633 verwendet einen partikelförmigen Träger aus Graphit in chemischer Kombination mit einem Alkalimetall. Die US-PS 2 824 640 schlägt die Verwendung eines ringförmigen, im Querschnitt U-förmigen Trägers vor, der ein verdampfendes Gettermaterial enthält. Jedoch zeigten sich einige Nachteile, wie etwa eine prozentual geringe Getterleistung und die Entstehung von lockeren Partikeln oder sogar die Auflösung der Gettermassej wenn-Bariummengen zu verdampfen sind. In der Absicht, diese Schwierigkeiten zu überwinden, schlägt die US-PS 3 428 168 die Verwendung eines Drahtes oder eines L-*förmigen Verankerungselementes im Träger vor, während die US-PS 3 385 420 eine. Vergrößerung der freien Oberfläche des verdampfenden Gettermaterials dadurch vorschlägt, daß man so viel wie möglich Trägermaterii wegnimmt, wobei jedoch das Risiko erhöht.wird, daß sich Partikel von den ungelagerten Ecken oder Kanten lösen. .

Gemäß der US-PS 3 225 910 wurden nichtverdampfende Gettervorrichtungen dadurch hergestellt, daß man das aktive Gettermaterial in einen ringförmigen Behälter mit U-förmigem Querschnitt einbrachte oder in Tablettehform auf einer Drahtgaze lagerte.

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Deren Herstellung erfordert jedoch die Anwendung hoher Kompressionskräfte, wodurch die Porosität der Gettermasse verringert und folglich deren Getfcerexgenschaften verschlechtert wurden. Drahtheizspülen wurden auch benutzt, um nichtverdampfende Ge ttermaterialien zu lagern (siehe ÖS-PS 3 584 253),es ist jedoch schwierig, das Gettermaterial in immer wieder gleichbleibender Menge an die Spule anzulagern, und das Anlagerungsverfahren ist sehr zeitraubend.

Andere dampferzeugende Vorrichtungen, die in einer gesinterten Masse aus Trägermaterial enthalten sind, sind in der US-PS 3 579 459 beschrieben. Das Sintermaterial bildet jedoch wenigstens 3*0% der Lxiasse des dampferzeugenden Gemisches und muß ausserdem noch in einem Behälter angeordnet werden. Auch ist der Sintervorgang sehr langwierig (er dauert mehr als eine Stunde) und kann zu einer Beeinträchtigung oder beschädigung.der anderen Teile des Gemisches führen. Solche Sinterstrukturen sind gekennzeichnet durch verhältnismäßig geringe Krosität.

Solche Sinterstrukturen werden auch als Vorrats- oder imprägnierte Kathoden verwendet, wobei man Barium langsam durchdiffundieren läßt oder in der porösen Masse produziert wird, wobei diese poröse Hasse gewöhnlich aus gesintertem Titan- oder riolybdänpulver mit etwa 17-27% Porosität besteht. Die Verdampfung des Bariums verläuft sehr langsam. Selbst wenn die Kathode etwas Gas absorbiert, so ist dies nicht ihre eigentliche Aufgabe, die darin besteht, Elektronen zu erzeugen, und die Gasabsorption ist sehr wenig wirksam. Auch ist die Herstellung dieser Kathoden sehr langwierig. Solche Vorrats- und imprägnierten Kathodenstrukturen sind beschrieben in: ilevue Technique Philips, ßand 11, Nr. 12, Seiten 349 - 358 und Band 19, Nr. 7-8, Seiten 230 - 244.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer besseren Gettervorrichtung, bei der einer oder mehrere der Nachteile der bekannten Vorrichtungen ganz oder teilweise beseitigt sind. Tm einzelnen soll die Erfindung eine Gettervorrichtung schaffen, die ein äußerst geringes Gewicht bezogen auf das Gewicht des so gelagerten Gettermaterials hat. Auch soll bei der Gettervorrichtung gemäß der. Erfindung die gewünschte Wirkung des Gettermaterials äußerst wenig beeinträchtigt sein. Bei der Gettervorrichtung gemäß der Erfindung soll die Entstehung loser Partikel oder auch die Auflösung der Gettermasse dadurch vermieden werden, daß man den Träger sich durch die ganze Gettermasse erstrecken läßt. Die Gettervorrichtung gemäß der Erfindung soll eine große geometrische Oberfläche haben, die ein Volumen umschließt, in dem reproduzierbar gleiche Mengen an Gettermaterial angeordnet werden können. Schließlich soll die Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Gettervorrichtung angeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Gettervorrichtung, die einen metallischen oder kermäischen Träger in Gestalt eines dreidimensionalen Gitters mit zahlreichen miteinander verbundenen, freien oder offenen Zellen und ein pulverisiertes oder partikelförmiges Gettermaterial in wenigstens einem Teil dieser offenen Zellen aufweist.

Es wurde gefunden, daß solche Gettervoririchtungen Eigenschaften , haben, die wenigstens gleich denjenigen der bekannten Gettervorrichtungen sind, wobei das Gettermaterial jedoch im wesentlichen in der ganzen Gettermasse gelagert ist, während das zu absorbierende Gas das gesamte, verfügbare Gettermaterial erreichen kann, ohne daß ihm irgendwelche Hindernisse im Wege sind. Irn weitesten Sinne der vorliegenden Erfindung kann der Träger

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aus irgendeinem Metall oder einer keramischen Masse bestehen, das bzw. die in eine dreidimensionale Struktur bringbar ist, welche eine Vielzähl von miteinander verbundenen freien oder offenen Zellen aufweist.

Das Metall oder die keramische Masse müssen jedoch die Temperaturen aushalten, die während der Herstellung und Behandlung oder Anwendung der Gettervorrichtung auftreten. Auch dürfen sie nicht chemisch mit den Gettermaterialien reagieren. Ohne hier eine umfassende Aufzählung der geeigneten Metalle geben zu wollen, seien als Beispiele für die als Träger verwendbaren Metalle Nickel, Chrom, Eisen, Titan, Kobalt, Molybdän und Legierungen dieser Metalle untereinander und mit anderen Metallen genannt. Ein Beispiel für eine geeignete keramische Masse ist Al„O„. Verfahren zur Herstellung dieser Trägermaterialien sind in den GB-PS 1 263 704 und 1 289 690 beschrieben. Außerdem sei in diesem Zusammenhang noch aufdie US-PS 3 679 552 hingewiesen. Grundsätzlich kann die Zellengröße des Trägers so groß sein, wie sie bei der Herstellung de s Trägers aus dem betreffenden Metall oder der betreffenden keramischen Masse entstehen. Der bevorzugte Bereich für die Zellengröße ist 49,2 - 4 Zellen je cm (125 bis 10 Zellen je Inch) und ganz besonders vorzugsweise 40-9,8 Zellen je cm (100 bis 25 Zellen je Inch).

Bei höherer Zellenzahl je cm (d.h. kleineren Zellen) haben die Partikel des Gettermaterials Schwierigkeiten, in die Struktur einzudringen. Bei einer niedrigeren Zellenzahl (d.h. größeren Zellen) wird die Tragwirkung der Struktur verschlechtert und es besteht die Gefahr, daß das Gettermaterial vom Träger abbricht.

Das Gettermaterial kann ganz allgemein irgendeine absorptions-

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fähige Zusammensetzung sein, die sich als verdämpfendes oder nichtverdampfendes Gettermäterial· verwenden läßt, und ist vorzugsweise partikelförmig.

Verdampfende Gettermaterialien, die bei der Gettervörrichturig gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar sind^ sind dem Fachmann bekannt und bestehen im' allgemeinen aus irgendeinem gäsäbsorbierenden Metall,, das unter der Wirkung von Hitze bei Unterdruck verdampfbar ist. Ganz allgemein kann irgendein verdampfendes Gettermetall im kahinen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, das bei einer Temperatur unter dem. Schmelzpunkt des für den zellenförmigen Träger verwendeten Metalls oder der keramischen Masse verdampft.

Beispiele für geeignete verdampfende Gettermaterialien sind u.a. Kalzium, Strontium, Magnesium und vorzugsweise Barium. Im allgemeinen ist das Gettermetall eine Legierung in einem Gemisch mit einem weiteren Metall, das mit der Legierung bei Erhitzung reagieren kann und das Gettermetall· durch eine exotherm!sehe Reaktion freisetzt.

Die bevorzugten verdampfenden Getterpulver sind granulierte Legierungen aus Barium und Aluminium in Mischung mit partikelförmigem Nickel.

Zu den nichtverdampfenden Gettermetallen, die· für die Gettervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, gehören u.a. Titan, Zirkon, Thorium, Vanadium, Tantal, Niob, Hafnium, Uran und Legierungen aus zwei oder mehr dieser Metalle. Diese Gettermetalle können auch mit anderen Metallen legiert sein, etwa mit Aluminium, Ger, Mangan oder "Mischmetall·" (z.B.

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ein Gemisch aus Ger und Lanthan), um die selektive Gasabsorp-v tionswirkung oder auch eine vollständige Absorption oder auch einen hohen Wirkungsgrad in einem weiten Temperaturbereich zu erzielen. Diese nichtverdampfenden Gettermaterialien sind gekennzeichnet einerseits durch eine Absorptionsfähigkeit für eines oder mehrere schädliche Gase,wie etwa Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxyd, und andererseits einen Gasdruck bei 1000 C von weniger als 10 Torr.

Bei. speziellen Anwendungsfällen, wo Gasabsorptionsfähigkeiten bei niedrigen Temperaturen (etwa Raumtemperatur bis etwa 4Q0 G) gefordert werden, kann das partikelförrnige Gettermaterial mit einem Antisinterrnittel, wie etwa Graphit, gemischt werden, wie es in der US-PS 3 584 253 beschrieben ist, oder mit einer partikelförmigen Zirkon-Aluminium-Legierung, wie es in der britischen Patentanmeldung Nr. 37994/73 beschrieben ist. Andere pulverisierte Antisintermaterialien können entweder allein oder gemischt verwendet werden, wie etwa feuerfeste Oxyde, Karbide usw. Beim Ersatz eines Antisintermittels durch ein anderes erhält man verschiedene Volumenverhältnisse des Getterpulvers zum Antisintermittelpulver. Das gleiche gilt bei Ersatz eines Getterraaterials durch ein anderes.

Das partikelförmige Gettermaterial oder Gemisch kann man mit irgendwelchen geeigneten Mittein in die Vielzahl der miteinander verbundenen freien Zellen des Trägers einlagern.

Wenn die Zellengröße des Trägers bezogen auf die Partikelgröße des Gettermaterials oder des Zusatzes zu diesem groß ist, kann man das trockene Pulver mechanisch in die Trägerstruktur einbringen, woraufhin ein leichter Druck auf die struktur ausgeübt wird, um eine geringfügige Verkleinerung der Zellengröße und

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eine Teilverdichtung der Partikelmasse hervorzurufen. In diesem Falle besteht der Träger besser aus Metall als aus Keramik.

Wenn die Zellengroße der Träger struktur nur se'twas größer ist als die größeren Partikel im Ge-titermaterial oder Gemisch,, kann die Anwendung einer mechanischen oder ultrasicihallrEttelung iaaaf den Träger beim Füllen der Zellen erforderlich sein,.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Einbringen der par tikeIförmi gen GetterIegierung oder des Gemisches in die miteinander veribundenea offenen Zellen des Trägers besteht darin,, daß man aus dem Pulvereine flüssige oder pastenförmige Suspension bildet und den Träger in die flüssige Suspension oder Paste eintaucht*

üei entsprechender Einstellung der Viskosität der flüssigen Suspension oder Paste zeigt es sich, daß die Zeilenstruktur -. leicht durch Eintauchen gefüllt, werden kann. Bei kleineren ZeI-len^rößen und* niedrigen Viskositäten unterstützt die Kapillarwirkung das Eindringen der flüssigen Suspension oder Paste in den Träger. Bei größeren Zellengrößen genügt ein normaler mechanischer Fluß, um den Träger von der flüssigen Suspension oder Paste, die in diesem Falle eine etwas höhere Viskosität hat, durchdringen zu lassen.

Die Gettervorrichtung wird dann im Vakuum mit Hitze behandelt, um die Flüssigkeit zu entfernen, und - im Falle von nichtverdampfenden Gettern für niedrige Temperaturen - um eine Teilsinterung des Gettermaterials bei 800 - 1200 C zu bewirken, wobei jedoch keine wesentliche Verringerung der tatsächlichen.Oberfläche des Gettermaterials verursacht wird.

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Da das mit Gettermaterial zu füllende"Volumen von der physischen Größe des zellenförmigen Trägers bestimmt wird, läßt sich die Menge des in den Träger eingebrachten Gettermaterials ziemlich genau steuern und ist reproduzierbar.

Weitere Aufgaben, i-ierkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienenden Ausfuhxungsbeispielen, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

FIg, 1 in -vergröBerter Darstellung die Übefläche eines gesinterten "Metallpartikelkörpers, wie er nicht Gegenstand der M -Erfindung ist,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Gettervorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 in vergörßerter .Darstellung ein nichtverdampfendes Gettermaterial zur Verwendung bei der Erfindung, ·

Fig. 4 die Oberfläche eines nichtverdampfenden, gelagerten Getters gemäß der Erfindung,

Fig. 5 in vergrößertem Querschnitt den in Fig. 4 dargestellten Getter, .

Fig. 6 eine Ansicht einer Ausführungsform einer Gettervorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Gettervorrichtung gemäß der Erfindung und . : ' ^; 4098 267 10"00

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Fig. -8 einen Querschnitt nach der Linie VIIl-VIIl in Flg. 2.

*Fig; 1 zeigt vergrößert einen typisehen Sinterkörper 10, wie er für die vorliegende Erfindung nicht repräsentativ ist und der aus zahlreichen einzelnen Partikeln 11,12 besteht-, zwischen denen Zwischenräume 13 vorhanden sind. Man sieht, daß die Zwischenräume 13 nur einen kleinen Prozentsatz des Volumens ausmachen, das von den Außenseiten des Sinterkörpers umschLossen wird. Wenn partikelförmlges Gettermaterial in diesen Zwischenräumen 1.3 des als Träger wirkenden Sinterkörpers 10 'anzordtien wäre, dann -würde der von der großen Zahl der Partikel 11,12 hervorgerufene Widerstand gegen den Gasstrom den Zutritt der Gase zum Gettermaterial verhindern.

Fig. 2 zeigt sehr stark vergrößert einen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Träger 20, der aus einem dreidimensionalen Gitter 21 aus einer iilckel-Chrom-Legierung besteht. Fadenförmige Zweige 22, 22', 22" usw..des Gitters 21 bilden offene Oberflächen 23,23' usw. zwischen miteinander verbundenen Zellen 24,25 usw. in dem dreidimensionalen Gitter 21. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Träger eine mittlere Zellengröße von 0,5 mm, was etwa 19,6 Zellen je cm (50 Zellen je Inch) entspricht. Das partikelförmige Gettermaterial ist in den einzelnen mitein- ' ander verbundenen Zellen 24,25 usw. angeordnet.

Fig. 3 zeigt sehr stark vergrößert ein nichtverdampfendes, für niedrige Temperatur geeignetes Zirkon-Gettermaterial 30, das aus GetterpartikeJ.n 31, 32 in Mischung mit einer partikelförmigen z,r-Al-Legierun:_s als Antisinterpulver 33 besteht.

l'ig- 4 zeigt die Oberfläche eines nicht verdampfenden Getters 40 geuäß der vorüo-gcdriden Erfindung, bei dem Zrikonpartikel 41,42

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ORIGINAL INSPECTED

in Mischung rait Zr-Al-Legierungspartikeln 43 in einem dreidimensionalen Gitter 4-4 gelagert sind.

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt einer nichtverdampfenden Gettervorrichtüng 50. Zirkonpartikel 51,52 in Mischling mit Graphitpartikeln 53,54 sind in dem dreidimensionalen Gitter 55 aus Chrom-Nickel gelagert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 8 besteht j,eder fadenförmige Zweig 22 aus einer Außenwand 81, die einen inneren offenen Raum 82 , umgibt. Die Außenwand 81 wird im allgemeinen von drei oder mehr Übeflachen 83 gebildet, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 besteht die Außenwand 81 im Querschnitt aus vier Seiten, die alle vier konkav sind.

Die Erfindung wird weiter .anhand der folgenden Beispiele erläutert, in denen Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, sofern nichts anderes angegeben ist. Diese den Erfindungsgedanken nicht abgrenzenden Beispiele dienen zur Erläuterung gewisser Ausführungsformen, anhand deren dem Fachmann die Durchführung der Erfindung und die zweckmäßigste Anwendungsweise derselben erläutert wird.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Gettervorrichtung gemäß der Erfindung. Partikelförmiges Zirkon wird mit partikel förmi gern Graphit (Ig) gemischt, wie es in der US-PS 3 584 253 beschrieben ist, und dann mit /tthanol (5g) gemischt, um eine ziemlich flüssige Paste in Form einer alkoholischen Suspension zu bilden. Eine Scheibe aus einer nickel-Chrom-Legierung, die aus einem dreidimensionalen Gitter mit einer Vielzahl mit-

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einander verbundener Zellen besteht, wobei die Zellengröße etwa 0,5 mm im Durchmesser (etwa 19,6 Zellen je cm oder 50 Zellen je Inch) beträgt, wird entsprechend dem Beispiel 1 der US-PS 3 679 552 hergestellt und auf eine Große von 11 mm im Durchmesser, 2 mm Dicke bearbeitet, um ein 2 mm dickes Blech aus diesem Legierungsgitter zu bilden. ■ ·

Diee Scheibe wird langsam in die alkoholische Suspension eingetaucht und sanft darin bewegt und dann herausgenommen. Die behandelte Scheibe wurde dann in ein Vakuum von etwa 10 - 10 Torr gebracht. Die Temperatur wurde von Raumtemperatur auf 800-1100 G Während einer Zeitspanne von etwa 25 Minuten erhöht. Die

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Temperatur wurde dann weitere 5 Minuten zwischen 800 undllOO C gehalten. Die behandelte Scheibe, die nun eine" Gettervorrichtung bildet, ließ man dann auf Raumtemperatur abkühlen und entnahm sie dem Vakuumofen.

Die Gettervorrichtung kann nun in eine wenigstens teilweise evakuierte Umschließung gebracht werden und nach Aktivierung der · Gettervorriehtung durch neuerliche Erhitzung auf beispielsweise 900 C für 10 Minuten absorbiert die Gettervorrichtung Gase.

Beispiel 2

Eine gemäß dem Beispiel 1 hergestellte Gettervorrichtung wurde in ein'Standardvakuumgefäß zur Messung der Gettereigenschaften gebracht. Das Gefäß wurde evakuiert und die Gettervorrichtung auf 900 - 1000 G erhitzt, um sie zu aktivieren, und dann auf Raum- ■ temperatur abkühlen gelassen..

Man ließ die Gettervorrichtung dann Kohlönmonoxydgas absorbieren, und die Absorptionsgeschwindigkeit sowie die absorbierten Mengen

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wurden in verschiedenen ^eitintervalleri geraessen. ■

Es zeigte sich, daß die Gettervorrichtung mindestens gleiche Gasabsorptionsgeschwindigkeiten und Gasabsorptionskapazitäten hatte wie die herkümmlichert Getter, die aus den gleichen Gettermaterialien hergestellt waren und die gleiche Gettermenge wie in Beispiel 1 enthielten, wobei die Gettermasse jedoch gemäß der US-PS 3 584 253 an einer Heizspirale angelagert war.

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung der Gettervorrichtung als Edelgasreiniger.

Ein Zylinder mit 11,5 mm Durchmesser und 11 mm Dicke wird aus einem Titanblech hergestellt, das aus einem dreidimensionalen Gitter aus miteinander verbundenen Zellen mit 8 Zellen je cm (20 zellen je Inch' besteht. Die wellen werden dann mit partikelförmigem Gettermaterial· gefüllt und wie in iieispiel 1 hitzebehandelt. Der Zylinder wird dann in die iiitte eines kohres mit einem Innendurchmesser von 11,5 mm eingesetzt, so dal) ein Gasstrom durch dieses Rohr durch den Getter hindurchtreten muß.

Eine Argongasquelle, die geringe i-lengen an Sauerstoff und Stickstoff als Verunreinigungen enthält und mit einem Druckmeßgerät versehen ist, wird dann an ein Ende des Rohres angeschlossen und am anderen Ende des Rohres werden Instrumente zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes sowie der Reinheit des austretenden Gases angeordnet. Die Gettervorrichtung wird dann 5 iünuten lang auf 800 - 1000 G erhitzt, um das Gettermaterial

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zu aktivieren, riach Abkühlung auf eine vorher iti Abhängigkeit von den vorhandenen Verunreinigungen gewählte Temperatür laßt man das Argon durch das Rohr strömen.

bei einer Druckdifferenz über die· Gettervorrichtung von 0,5 Atmosphären wird eine Gasfließgeschwindigkeit von mindestens 150 cc Atmosphären je liinute beobachtet* Der Gehalt an Verunreinigungen des Argons 1st geringer»

Beispieli4

Das im .Beispiel 3 zu reinigende Argon wird durch Wasserstoff ersetzt, wobei sich ähnliche Ergebnisse zeigen.

Beispiel 5 ;

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß das Graphit durch ein gleiches Volumen einer Zirkon-Äluminium-Legierung der gleichen" Partikelgröße ersetzt wird. Es zeigen sich ähnliche Ergebnisse.

Die Erfindung wurde hier im einzelnen mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, es ist jedoch selbstverständlich, daß Änderungen und Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Könnens anwendbar sind, ohne daß dabei der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims

Mo

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KÖLN-Lindenthal , 2 3615 32

BacJiemer Straße 54-56

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Mein Zeichen: G 17/25

Anmelderini S.A.E.S. GETTERS S.p.A.
Via Gallarate, 215

Milano/ltalien

Ansprüche

/ 1.)Gettervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen metallischen oder keramischen Träger (20) in Gestalt eines dreidimensionalen Gitters (21) mit zahlreichen miteinander verbundenen, offenen Zellen (24,25) und ein pulverisiertes oder partikelförmiges Gettermaterial (30) in wenigstens einem Teil
dieser offenen Zellen aufweist.

2. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Träger aus Nickel, Chrom, Eisen, Titan, Kobalt, Molybdän oder Legierungen dieser Metalle untereinander
oder mit anderen Metallen besteht.

3ο Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Träger Al₃O₃ enthält»

4. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (20) vier bis fünfzig Zellen je cm enthält.

5. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (20) zehn bis vierzig Zellen je cm enthält.

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6. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Gettermaterial ein nichtverdampfendes Gettermaterial ist.

7. Gettervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß das Gettermaterial Zr, Ta, Nb, Ti, Th, Ήΐ, W,¥ oder U enthält. ■

8. Gettervorrichtung nach den Ansprüchen 2,5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gettermaterial enthält'» ά) pulverisiertes Zirkon und b) ein pulverisiertes Antisintermaterial.

.Gettervorrichtung nach Anspruch 8., 'dadurch gekennzeichnet^ da-ß das Antisintermaterial ein Graphitpulver ist und das Ge.mi.tMts— verhältnis von asb zwischen 20sl und 2s1 liegt.

10.Gettervorrichtung nach Anspruch 8 ₉ dadurch gekennzeichnet^-daB das Antisintermaterial eine pulverisierte Zr - Al -Legierung ist«, in der der Aluminiumgehalt (Menge) zwischen 13 und 18G&w% liegt und wobei das Gewichtsverhaltnis von. asb zwischen löil und lsi liegt.

11.Gettervorrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet,daß die Zirkön-Aluminium-Legierung aus 84% Zirkon und 16% Aluminium besteht. . - -

12.Gettervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen keramischen oder metallischen Träger aufweist, der aus einem dreidimensionalen Gitter besteht, das eine Vielzahl von miteinander verbundenen freien, offenen Zellen bildet, sowie aus einem Barium erzeugenden, pulverisierten Material, das in wenigstens einem Teil dieser offenen Zellen enthalten ist,,

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13. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der miteinander verbundenen freien Zellen von fadenförmigen Zweigen (22) gebildet wird, die im Querschnitt von einer Außenwand (81) gebildet werden, welche einen inneren, offenen Raum (82__) umgibt. ■

14. Verfahren zum Herstellen von einer Gettervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß pulverisiertes Gettermaterial in die freien Zellen mittels einer Flüssigkeitssuspension oder direkt in Form eines Pulvers eingebracht und unter Vakuum bei einer Temperatur zwischen 800 und 1200 C hitzebehandelt wird.

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