JP2785119B2 - 高多孔質非蒸発性ゲッター材料とその製造方法 - Google Patents
高多孔質非蒸発性ゲッター材料とその製造方法Info
- Publication number
- JP2785119B2 JP2785119B2 JP33769395A JP33769395A JP2785119B2 JP 2785119 B2 JP2785119 B2 JP 2785119B2 JP 33769395 A JP33769395 A JP 33769395A JP 33769395 A JP33769395 A JP 33769395A JP 2785119 B2 JP2785119 B2 JP 2785119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- getter
- particle size
- powder
- sample
- getter material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
- H01J7/183—Composition or manufacture of getters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
- C01B13/0229—Purification or separation processes
- C01B13/0248—Physical processing only
- C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
- C01B13/0281—Physical processing only by adsorption on solids in getters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0433—Physical processing only
- C01B21/045—Physical processing only by adsorption in solids
- C01B21/0483—Physical processing only by adsorption in solids in getters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
- C01B23/001—Purification or separation processes of noble gases
- C01B23/0036—Physical processing only
- C01B23/0052—Physical processing only by adsorption in solids
- C01B23/0084—Physical processing only by adsorption in solids in getters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
- C22C1/0458—Alloys based on titanium, zirconium or hafnium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/10—Inert gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/20—Use of vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
する非蒸発性ゲッター材料を得るための方法、及びそれ
により得られたゲッター材料に関する。特に本発明は、
特に高い多孔度と、ガス収着速度とを有する非蒸発性ゲ
ッター材料の製造法と、こうして得られた非蒸発性ゲッ
ター材料に関する。
て知られている)は、例えば断熱用、ランプ排気用、或
いは不活性ガスの精製用、等の真空保持技術において広
く使用されている。最も広く知られた非蒸発性材料はZ
r, Ti, Nb, Ta, V又はそれらの合金であり、任意成分
として1種以上の他の元素が添加されることがある。例
えば、重量比で Zr 84% - Al 16%の組成を有する合金が
イタリア、ミラノの SAESGETTERS社からSt 101の商品名
で市販され、或いは重量比でZr 70% - V 24.6% -Fe 5.4
%の組成を有する合金がイタリア、ミラノの SAES GETT
ERS社からSt707の商品名で市販されている。これらの材
料は反応性のガスCO, C02, H20, 02, H2等のガスの表面
化学吸着を行う。水素原子に解離して低温でさえも材料
の内部まで拡散する水素は別として、他のガスに対して
は化学吸着は、非蒸着性ゲッター材料にもよるが、約2
00〜500℃の範囲の温度まで実際上表面現象であ
る。材料内部での化学収着された分子の拡散は高温度で
起きる。ガスがどんなものでも、非蒸発性ゲッター材料
の表面は反応性ガスの収着現象において基本的な役割を
果たす。従って、この材料の大きい比表面積(単位重量
あたりの表面積)とガスの非蒸発性ゲッター材料の粒子
の表面への接近し易さとはゲッターの最良の性能を得る
ために重要な基本的なパラメータである。これらの特性
は粉末形態の非蒸発性ゲッターを使用することにより保
証されるであろうが、この問題は実際には解決できな
い。非蒸発性ゲッターは装置の形で使用される。このよ
うなゲッター装置は粉末から製造されるが、粉末はペレ
ット形態に圧縮され、次いで焼成されて所望の機械的強
度を付与される。粉末は開放した容器に充填されて圧縮
することができ、最後に粉末は冷間ロールにより支持体
上に結合される。装置を製造するのに使用される方法に
関係なく、圧縮及び(又は)熱焼成処理は比表面積を原
料粉末の比表面積に比して減少させ、更に、最も内部粒
子へのガスの接近を妨害し、その結果収着容量の減少と
りわけガス収着速度を減じることになる。
許公開DE-A-2,204,714号は金属ジルコニウムに基づいた
多孔質非蒸発性ゲッターを製造する方法を開示してい
る。この方法によるとグラファイト粉末を有機成分例え
ばカルバミン酸アンモニウムがジルコニウム粉末に添加
される。その際に有機成分の重量はジルコニウムとグラ
ファイトの重量の和まで添加される。熱焼成の間に有機
成分は蒸発し、ジルコニウムとグラファイトを含む多孔
質構造体が残留する。焼成の間にグラファイトはジルコ
ニウムの焼結を防止する焼結防止剤として作用し、それ
により比表面積の過度な減少を防ぐ。
なく、合金の使用は記載されていないし、μm範囲の寸
法を有する粉末粒子の形態で添加される有機成分は別と
して、成分の粒子寸法は記載されていない。有機成分の
寸法のため、最終のゲッター材料は多孔容積対装置の幾
何学的な容積の比率が大きい。しかし、上記公開公報に
記載された方法により得られる空孔率の分布では最内部
の非蒸発性ゲッター材料粒子の表面までガスが接近でき
ない。更に、上記公開公報に記載された方法により得ら
れた材料は良好な機械的特性を有さない。
料(チタンまたはジルコニウム等)と前述のように焼結
防止剤としての St 707 合金との粉末混合物空製造され
る多孔質ゲッター材料を記載している。同特許による
と、金属成分の粒子はー約125μm未満の粒子寸法を
有し、また St 707 合金のそれは金属成分の粒子寸法よ
りも大きいが約400μmよりも小さい。同特許にはこ
れらの2種の材料の寸法は熱処理中に金属の過度な焼
結、すなわち比表面積の減少を招きその結果ゲッター製
品の効率を低下するような焼結が起きないように選択さ
れると記載されている。同特許では有機成分の使用は記
載されていない。
表して50〜98%のチタンと、ニオブ、タンタル、モ
リブデン及びタングステンより選択した1.5〜30%
の高融点金属と、0.5〜20%の水素化チタンとを含
有する非蒸発性ゲッター材料を記載している。同特許で
は、ジルコニウム粉末は易燃焼性であって爆発の可能性
があり、そのため、同特許の目的の一つはこのようなジ
ルコニウム粉末の使用を回避するゲッター組成物を提供
するのことである。従来の多孔質非蒸発性ゲッター材料
の空孔率及び比表面積の特性は、従来のものでも改良さ
れたとは言え、例えばゲッター材料に高性能が要求され
る小型ゲッターポンプ等の特定の用途に対しては未だ充
分でない。
率とガス収着速度が従来の材料に比して改良された特性
を有するとともに、良好な機械的強度を有する非蒸発性
ゲッター材料を提供することである。
目的は、空孔率とガス収着速度が従来の材料に比して改
良された特性を有する非蒸発性ゲッターを提供する方法
を提供するもので、この方法は次の工程よりなる。 A) i) 粒子寸法が約70μm未満の金属ゲッター元素の
粉末と、ii) 粒子寸法が約40μm未満の一種以上のゲ
ッター合金の粉末と、iii)室温で固体であり、空気にさ
らした時又は次の熱処理の期間に残留物を残さないで昇
華又はガス状生成物に分解される性質を有し、第1部分
の粒子が約50μm未満の以下の寸法を有し、第2部分
の粒子が約50μm〜約150μmの寸法を有し、第1
部分と第2部分の重量比が4:1〜1:4である2つの
部分を有する有機化合物粉末との粉末混合物を作り、 B)この粉末混合物を1000Kg/cm2 未満の圧力で
圧縮し、次いで C)この圧縮された混合物を真空又は不活性ガス中、90
0〜1200℃の温度で、5分〜1時間焼成することを
特徴とする、多孔質、ガス収着速度、及び容量の点で改
良された非蒸発性ゲッターの製造方法。
で使用されている元素状金属の任意の一種、例えばジル
コニウム、チタン、ニオブ、バナジウム及びタンタルで
あり、とりわけチタン、特にジルコニウムが好ましい。
この金属ゲッター元素は粒子寸法が約70μmよりも小
さい微粉末の形で使用される。好ましくはこの成分の粒
子寸法は約40〜60μmである。
ッターに収着すべき水素が存在するかどうかに依存して
一種以上のゲッター合金の粉末よりなることができる。
実際O2 、N2 、H2 O、CO、CO2 等のガスとは異
なって、水素のゲッターによる収着は平衡を生じる可逆
現象であり、温度とゲッター材料の種類により水素はゲ
ッター内部で一部分解すると主に周囲雰囲気中でも一部
分解するので、残留水素圧が常に排気すべき容器内に存
在する。遊離水素の量及びゲッター上の水素圧は、すべ
てのゲッター材料に対して温度ともに増加する。同一の
温度では異なるゲッタ材料は何オーダーか変動し得る遊
離水素の平衡圧を有する。同一の温度でより大きい水素
量を吸収しそのため周囲により低い水素分圧を残す材料
は、本明細書で低水素ゲッター材料と呼ぶ。
する挙動の違いが存在するので、ゲッター材料の意図し
た使用が無視できない量の水素を含む環境で行われる場
合には、低水素ゲッター材料を上記の粉末混合物に添加
して本発明のゲッター材料を補正する。
を有するチタンを基本とするゲッター合金、あるいは一
種以上の遷移金属を有するジルコニウムを基本とするゲ
ッター合金、例えば Zr-Al、Zr-V、Zr-Fe 及び Zr-Niの
二元合金、又はZr-Mn-Fe及びZr-V-Fe 等の三元合金より
選択される。収着すべきガス混合物中に水素が存在しな
ければ、ゲッター合金成分は好ましくは単一ゲッター合
金よりなる。Zr-V-Feが好ましく、特に上記の Zr 70% -
V 24.6% - Fe25 5.4%の重量組成を有するST707
合金が好ましい。無視できない量の水素が収着される場
合には、ゲッター合金成分は一種以上(好ましくは少な
くとも一種の低水素ゲッター材料を含む)の合金組成か
らなることが好ましい。ゲッター合金の好ましい組み合
わせは上記のST707合金と Zr 84% - Al 16%の重量
組成を有し、イタリア、ミラノのSAES GETTERS 社より
市販されている合金である。ゲッター合金は非常に微細
で、最大粒子寸法が40μm未満好ましくは30μm未
満である。
比は広範囲に変り得るが、広くは1:10〜10:1、
好ましくは3:1〜1:3の範囲である。二種のゲッタ
ー合金を使用する場合には、これらの合金の間の重量比
は意図した用途に依存して広範囲に変わり得るが、広く
は1:20〜20:1である。金属ゲッター元素の割合
が上限を超えると、ゲッター効率が減少し、一方ゲッタ
ー合金の量を過剰に使用すると、粉末を圧縮して得られ
るゲッター成形体を焼結するのが困難になり、その結
果、最終ゲッター体の機械的強度が弱くなる。
であり、且つゲッター材料を焼結するための熱処理期間
に残渣を残さないで蒸発する性質を有しなければならな
い。好ましくはこの有機化合物は約300℃以下の温度
で蒸発してゲッター材料が活性化する温度で上記を発生
しないような材料から選択する。の条件を満たす有機材
料の例には、シュウ酸アンモニウム、特に安息香酸アン
モニウム及びカルバミン酸アンモニウムがある。この有
機化合物は粉末形態で使用される。この粉末は2部分よ
りなる形で使用され、第1部分は粒子寸法は50μm未
満であり、第2部分は50〜150μmの粒子寸法を有
する。本発明の方法ではこれら両部分が粉末混合物中に
最少量以上で存在することが必要であり、また両者の重
量比は4:1〜1:4の範囲内で変わり得る。有機化合
物は焼成前の粉末混合物の全重量の40%、好ましくは
10〜35重量%までの量で含有し得る。もしも有機化
合物の使用量が少な過ぎると焼成により得たゲッター体
の空孔率が少な過ぎ、一方有機化合物の量が40%を超
えると機械的に強度の高いゲッター体を得ることができ
ない。
2 未満、好ましくは50〜800kg/cm2 の圧力で
軽く圧縮される。印加される圧力が小さ過ぎると最終焼
結体の機械的強度が低下し、上記の範囲を超える圧力で
は粉末が過度のつき固められるので、比表面積、特に空
孔率が減少する。圧縮された後に粉末混合物は不活性ガ
ス雰囲気中、好ましくは真空中で約900〜1200
℃、好ましくは1000〜1100℃の温度で、約5〜
1時間、熱処理される。
多孔質ゲッター材料に関する。
方法のため、従来とは異なった新規な構造並びに基本的
な特性を有する。特に、図2を参照すると、本発明のゲ
ッター材料はガスがゲッター体の最内部まで容易に接近
(侵入)できることを保証する大きい直径の空孔1の第
1網状構造と、ガスが2種のゲッター材料の個々の単粒
子の表面まで接近できるようにする小さい直径の空孔2
の第2網状構造を有する。この第2の網状構造は第1の
網状構造に重畳している。空孔率及び表面積が大きいこ
とと機械的強度が大きいことは、上記の特殊な構造に由
来する。本発明の方法により製造されるゲッター体はゲ
ッター材料の存在が必要なあらゆる用途、例えば、ラン
プの内部に真空を維持したり、隙間空間を絶縁したり
(例えば恒温容器)するのに使用できる。恒温容器に使
用するための適当なゲッターの可能な形状には、例えば
図16に(a)ないし(d)に示した各種のペレット形
状がある。しかし、本発明のゲッター材料の特殊な機能
により、かかる材料を収容するゲッター装置が提供する
利点は、例えば、ゲッター材料が利用できる容積が小さ
いようなゲッターポンプ等のように、小容積の装置で高
いガス収着性能を要する用途において特に明らかであ
る。この型のゲッターポンプは、例えば本出願人による
米国特許第 5,320,496及び 5,324,172号に記載されてい
る。前者の特許には、ゲッター体がポンプに対して同軸
方向に重畳したディスクとして構成されたポンプが示さ
れている。この米国特許第5,320,496 号に開示されたも
のの他、それに類似のポンプに使用される他の可能なデ
ィスク形状は同特許の第8a及び8b図に示されてい
る。米国特許第5,324,172 号にはポンプ軸の周りに放射
状に配列した板状のゲッター体をより構成されるゲッタ
ーポンプが示されている。可能な板状のポンプは同特許
の第8b図に示されている。
参照すれば更に明瞭となる。これらの実施例は例示のた
めであって発明を限定するものでないないことに留意さ
れたい。
子寸法40μm〜50μmを有する2.4gの金属ジル
コニウム2.4gと、粒子寸法40〜50μmを有する
3.6gのSt707と、0〜50μmの粒子寸法と5
0〜150μmの粒子寸法のもの各2gの2部分からな
るカルバミン酸アンモニウムとの粉末混合物を調製し
た。混合物はV型ミキサーで4時間均一混合し、次いで
150Kg/cm2の圧力で突き固めた。圧縮した混合
物を次に真空中で1050℃に約2時間かけて加熱し、
その温度に30分間保持した。こうして得られた試料を
試料1とする。
りゲッター材料の調製を記載する。粒子寸法0〜44μ
mを有する5.8gの金属ジルコイウムと、粒子寸法7
5〜128μを有する1.2gのグラファイトと、約1
μmの粒子寸法を有する3gのカルバミン酸アンモニウ
ムとの粉末混合物を調製した。粉末混合物を例1と同様
にして均一混合し、次いで1050℃に55分間で加熱
し、その温度に5分間保持した。焼成したゲッター体を
炉から取り出して試料2とした。
材料の製造を記載する。粒子寸法0〜44μmを有する
4gの金属ジルコイウムと、粒子寸法53〜128μを
有する6gのST707合金とよりなる混合物を調製し
た。粉末混合物を例1と同様にして均一混合し、次いで
実施例2に従って熱処理を行い焼成した。得られたゲッ
ター体を試料3とした。
ン酸アンモニウムを使用した他は例2によりゲッター剤
を製造した。得られたゲッター体を試料4とする。
に圧縮した他は例4によりゲッター剤を製造した。得ら
れたゲッター体を試料5とする。
子寸法40〜50μmを有する35gの金属ジルコニウ
ムと、粒子寸法30μ未満を有する15gのST707
合金と、粒子寸法30μ未満を有する50gのST10
1合金と、粒子寸法0〜50μmを有する13gのカル
バミン酸アンモニウムと、粒子寸法50〜150μmを
有する20gのカルバミン酸アンモニウムとの粉末混合
物を調製した。混合物はV型ミキサーで4時間均一混合
し、次いで1.3gの均一混合した混合物を600kg
/cm2 の圧力で突き固めた。圧縮した混合物を次に真
空中で1050℃に約2時間かけて加熱し、その温度に
30分間保持した。こうして得られた試料を試料6とす
る。
た後、ガス収着速度と収着容量の測定を室温で行った。
試験はASTMのF798−82に従い、試験チャンバ
ー引き続いてそれぞれガスを導入する間に、測定した量
のガスを吸収する速度を測定することにより行った。試
験ガスはCOであった。試験結果は図13に試料番号に
対応した数字1〜5で示された曲線により示される。
た。だだし、試験ガスとして窒素を使用した。結果を図
14に示す。
分間活性化した後、水素収着速度と収着容量の測定を室
温で行った。試験はASTMのF798−82に従っ
た。試験結果は図15に試料6、2に対応して曲線及
びで示す。
ET法により比表面積を測定した。結果を表1にまとめ
る。
度は試料の重さと幾何学的体積の比率から計算した。空
孔率は次の式により計算した値(%)である。 空孔率=(1−dapp/dt) x 100 ここに、dapp は試料の上に定義した見掛け密度であ
り、dt は理論密度である。試料を構成する材料の既知
の絶対密度と重量分率から、逆に次の2つの式を用いて
理論密度dt を計算できる。これらの式は2種の材料か
ら構成される試料(試料1〜5)に対する式I、及び3
種の材料から構成される試料(試料6)に対する式IIで
ある。 dt = (dA dB )/(dA XB +dB XA ) (I) 及び dt = (dA dB dC )/(dA dB XC +dB dC XB +dA dC XA ) (II) ここに、 dA =試料を構成する第1材料の密度 dB =試料を構成する第2材料の密度 dC =試料を構成する第2材料の密度 XA =試料を構成する第1材料の重量分率 XB =試料を構成する第2材料の重量分率 XC =試料を構成する第3材料の重量分率 結果を表1に示す。
には対応しないが、例2の方法の変形であり、例2の粒
子寸法よりも小さい粒子寸法を有するカルバミン酸アン
モニウムを使用し、本発明の方法に使用されるカルバミ
ン酸アンモニウムの粒子寸法と同等である。同様に試料
5(比較例)を製造するのに使用した方法は従来法に対
応しないが、例3の方法の変形であり、本発明のように
粉末混合物に軽い圧縮を加えたものである。試料5の表
面積は使用された計器の読み取り可能限界よりも小さい
が、試料3に対して得られた値0.08m2 /gよりも
少ないことは確かである。
れらの再描像を検討すると分かるように、本発明のゲッ
ター材料である試料1及び試料6は、従来技術の比較試
料2、3とは異なった多孔質構造を有し、また比較試料
4、5とも異なった多孔質構造を有する。すなわち、本
発明のゲッター体は他の使用から容易に識別できるよう
な多孔質構造を有するものであり、試料を貫通する巨大
多孔1とジルコニウム及び合金粒子中の微細多孔2から
なる。これに対して、比較試料2〜5はすべてもっと突
き固められているよう(コンパクト)に見える。表Iの
データは比較試料2、4が試料1、6と同等の比表面積
と空孔率を有するが、試料3、5は試料1、6よりもず
っと小さい比表面積と空孔率を有することを示してい
る。これに対して、試料2と4は機械強度が低く、脆
く、容易に粒子を失い、技術的な用途には使用できない
ものにする。この構造上及び機械的な特性の改良された
組み合わせの他に、本発明の試料1は、試料1〜5の室
温でのCO及びN2 の収着特性を示す図13〜図14の
グラフを見れば明らかなように、最良のガス収着特性を
有する。実際、試料1は両方のガスに対して空孔の少な
い試料3、5に対するものよりもはるかに高い収着特性
を有する。しかし、本発明の試料は両方のガスに対し
て、試料1と同等の多孔性を有する試料2、4よりも大
きい収着容量を有する。本発明の試料6は試料1と同等
の高比表面積、高空孔率、及び機械的強度を有する。ま
た、試料6はゲッター材料成分として低水素ゲッター材
料を含むゲッター合金の粉末混合物を使用して製造する
と、優れた水素収着特性を有する。図15のグラフを検
討すると、試料6は同等な空孔率の構造を有する試料2
よりも高い水素収着特性を有することを示している。
5の収着特性を比較すると、本発明の方法による処理の
場合にのみ、上記した優れた特性を達成できることが分
かる。実際、これらの図面を比較すると、試料2の製造
方法(ドイツ公開 DE-A-2,204,714)による製造法を修正
することにより、すなわちより細かい粒子寸法を有する
カルバミン酸アンモニウムを使用することにより(試料
4)、ガス収着特性は悪くなる。同様に試料3を製造す
る方法(英国特許2,077,487 )を修正して粉末混合物に
軽圧縮を行って本発明の方法(試料5)に類似させる
と、ガス収着特性が悪化する。結局、測定結果による
と、本発明の試料は最良のガス収着特性と良好な機械特
性を示し、そのため技術的な用途に適したものである。
更に本発明の試料の特性を比較例のそれと比較すること
により、特性の組み合わせは特殊な組み合わせで泣けれ
ばならず、公知方法の単なるパラメータの修正では導く
ことができないことが分かる。
ゲッター材料の表面を電子線走査して得られた倍率70
0の粒状組織を示す図である。
施例2に記載されている方法により製造したゲッター材
料の表面を電子線走査して得られた倍率700の粒状組
織を示す図である。
に記載されている方法により製造したゲッター材料の表
面を電子線走査して得られた倍率700の粒状組織を示
す図である。
ゲッター材料の表面を電子線走査して得られた倍率70
0の粒状組織を示す図である。
ゲッター材料の表面を電子線走査して得られた倍率70
0の粒状組織を示す図である。
たゲッター材料の表面を電子線走査して得られた倍率7
00の粒状組織を示す図である。
料のガス収着特性を示すグラフであり、1秒当たり且つ
ゲッター材料1gあたりの吸収されたCOの量(cc)
で表される収着速度S(cc/s・g)と、ゲッター材
料の1gあたりのCO収着量Q(cc・torr/g)
の関数で表したグラフである。
と同様なグラフである。
3と同様なグラフである。
ることのできる各種の形態を示す斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 A) i)粒子寸法が70μm未満の金
属ゲッター元素の粉末と、ii)粒子寸法が40μm未
満の一種以上のゲッター合金の粉末と、iii)室温で
固体であり、空気にさらした時又は次の熱処理の期間に
残留物を残さないで昇華又はガス状生成物に分解される
性質を有し、第1部分の粒子が50μm未満の粒子寸法
を有し、第2部分の粒子が50μmと150μmの間の
粒子寸法を有し、第1部分と第2部分の重量比が4:1
〜1:4である2つの部分を有する有機化合物粉末との
粉末混合物を作り、 B)この粉末混合物を1000Kg/cm2未満の圧力
で圧縮し、次いで C)この圧縮された混合物を真空又は不活性ガス中、9
00〜1200℃の温度で、5分〜1時間焼成すること
を特徴とする、多孔質、ガス収着速度、及び容量の点で
改良された非蒸発性ゲッターの製造方法。 - 【請求項2】 金属ゲッター元素とゲッター合金の重量
比が、1:10〜10:1である請求項1の製造方法。 - 【請求項3】 有機化合物の重量比は前記粉末混合物の
全重量の40%以下である請求項1の製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT94MI002449A IT1276898B1 (it) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Processo per la produzione di materiali getter non evaporabili ad elevata porosita' e materiali cosi' ottenuti |
IT94A002449 | 1995-04-14 | ||
ITMI950779A IT1273571B (it) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Processo per la produzione di materiali getter non evaporabili ad elevata porosita' e capacita' di assorbimento di idrogeno e materiali cosi' ottenuti |
IT95A000779 | 1995-04-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08225806A JPH08225806A (ja) | 1996-09-03 |
JP2785119B2 true JP2785119B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=26331215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33769395A Expired - Lifetime JP2785119B2 (ja) | 1994-12-02 | 1995-12-04 | 高多孔質非蒸発性ゲッター材料とその製造方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6027986A (ja) |
EP (1) | EP0719609B1 (ja) |
JP (1) | JP2785119B2 (ja) |
KR (1) | KR100209121B1 (ja) |
CN (1) | CN1074697C (ja) |
AT (1) | ATE189637T1 (ja) |
BR (1) | BR9505627A (ja) |
DE (1) | DE69515014T2 (ja) |
MY (1) | MY114207A (ja) |
TW (1) | TW287117B (ja) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6110807A (en) * | 1995-06-07 | 2000-08-29 | Saes Getters S.P.A. | Process for producing high-porosity non-evaporable getter materials |
WO1998010461A1 (en) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Saes Getters S.P.A. | Thin-film phosphors for field emission displays |
IT1295340B1 (it) * | 1997-10-15 | 1999-05-12 | Getters Spa | Pompa getter ad elevata velocita' di assorbimento di gas |
IT1297013B1 (it) * | 1997-12-23 | 1999-08-03 | Getters Spa | Sistema getter per la purificazione dell'atmosfera di lavoro nei processi di deposizione fisica da vapore |
EP0993047A1 (fr) * | 1998-10-06 | 2000-04-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dispositif semi-conducteur avec des éléments de circuits intégrés du groupe III-V ayant des moyens pour prévenir la pollution par l'hydrogène |
JP3420520B2 (ja) | 1999-01-13 | 2003-06-23 | キヤノン株式会社 | 非蒸発性ゲッターの製造方法及び画像形成装置 |
KR100702710B1 (ko) * | 1999-06-02 | 2007-04-02 | 사에스 게터스 에스.페.아. | 활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질 및 이의 제조 방법 |
US6420002B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-07-16 | Guardian Industries Corp. | Vacuum IG unit with spacer/pillar getter |
IT1318061B1 (it) * | 2000-06-28 | 2003-07-21 | Getters Spa | Catodi per deposizione catodica di leghe getter e processo per la loro produzione. |
US6956268B2 (en) * | 2001-05-18 | 2005-10-18 | Reveo, Inc. | MEMS and method of manufacturing MEMS |
JP2003022744A (ja) | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Sony Corp | 非蒸発型ゲッター、表示装置およびこれらの製造方法 |
JP3998948B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2007-10-31 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動子及びその製造方法 |
TWI245308B (en) * | 2002-09-13 | 2005-12-11 | Getters Spa | Non-evaporable getter compositions which can be reactivated at low temperature after exposure to reactive gases at a higher temperature |
ITMI20031178A1 (it) * | 2003-06-11 | 2004-12-12 | Getters Spa | Depositi multistrato getter non evaporabili ottenuti per |
US20050069475A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-03-31 | Hage Daniel B. | System and process for reducing impurities |
EP2126155B1 (en) * | 2006-12-15 | 2019-03-13 | BAE Systems PLC | Improvements relating to thin film getter devices |
ITMI20070301A1 (it) * | 2007-02-16 | 2008-08-17 | Getters Spa | Supporti comprendenti materiali getter e sorgenti di metalli alcalini o alcalino-terrosi per sistemi di termoregolazione basati su effetto tunnel |
WO2009118398A1 (en) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Saes Getters S.P.A. | Combined pumping system comprising a getter pump and an ion pump |
ITMI20090402A1 (it) | 2009-03-17 | 2010-09-18 | Getters Spa | Sistema di pompaggio combinato comprendente una pompa getter ed una pompa ionica |
KR101151859B1 (ko) * | 2010-03-26 | 2012-05-31 | 주식회사엑스엘 | 비확산 게터가 장착된 엑스선관 |
ITMI20111870A1 (it) * | 2011-10-14 | 2013-04-15 | Getters Spa | Composizioni di getter non evaporabili che possono essere riattivate a bassa temperatura dopo l'esposizione a gas reattivi ad una temperatura maggiore |
ITMI20120872A1 (it) | 2012-05-21 | 2013-11-22 | Getters Spa | Leghe getter non evaporabili particolarmente adatte per l'assorbimento di idrogeno e azoto |
HUE052292T2 (hu) | 2013-03-04 | 2021-04-28 | Panasonic Ip Man Co Ltd | Többszörös tábla és a többszörös tábla elõállítási eljárása |
JP2015110214A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-06-18 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 非蒸発型ゲッタ材、非蒸発型ゲッタモジュール、及び非蒸発型ゲッタポンプ |
ITMI20131921A1 (it) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Getters Spa | Leghe getter non evaporabili particolarmente adatte per l'assorbimento di idrogeno e monossido di carbonio |
WO2016017709A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 旭硝子株式会社 | 真空複層ガラスの製造方法、および真空複層ガラス |
CN105783296B (zh) * | 2014-12-24 | 2018-06-15 | 北京有色金属研究总院 | 多孔吸氢元件及其在太阳能集热管中的安装方法 |
ITUA20163861A1 (it) | 2016-05-27 | 2017-11-27 | Getters Spa | Non-evaporable getter alloys particularly suitable for hydrogen and carbon monoxide sorption |
WO2019045126A1 (ko) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | 한양대학교에리카산학협력단 | 박막 게터, 및 그 제조 방법 |
GB202103659D0 (en) | 2021-03-17 | 2021-04-28 | Johnson Matthey Plc | Getter activation and use |
CN114749144A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-15 | 中山金石新材料科技有限公司 | 用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂及其制作方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2204714C3 (de) * | 1972-02-01 | 1979-10-18 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen von Getterkörpern |
IT1198325B (it) * | 1980-06-04 | 1988-12-21 | Getters Spa | Struttura e composizione getteranti,particolarmente adatti per basse temperature |
US4671889A (en) * | 1982-08-10 | 1987-06-09 | Horst Schreiner | Molded getter bodies and method of producing the same |
US4428856A (en) | 1982-09-30 | 1984-01-31 | Boyarina Maya F | Non-evaporable getter |
IT1255438B (it) | 1992-07-17 | 1995-10-31 | Getters Spa | Pompa getter non evaporabile |
US5685963A (en) * | 1994-10-31 | 1997-11-11 | Saes Pure Gas, Inc. | In situ getter pump system and method |
-
1995
- 1995-11-20 TW TW084112321A patent/TW287117B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-11-29 EP EP95830496A patent/EP0719609B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-29 AT AT95830496T patent/ATE189637T1/de active
- 1995-11-29 DE DE69515014T patent/DE69515014T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-30 MY MYPI95003692A patent/MY114207A/en unknown
- 1995-12-01 CN CN95120027A patent/CN1074697C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-02 KR KR1019950046953A patent/KR100209121B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-12-04 BR BR9505627A patent/BR9505627A/pt not_active Application Discontinuation
- 1995-12-04 JP JP33769395A patent/JP2785119B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-03 US US08/792,794 patent/US6027986A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-27 US US08/924,554 patent/US5879583A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1074697C (zh) | 2001-11-14 |
KR100209121B1 (ko) | 1999-07-15 |
CN1132655A (zh) | 1996-10-09 |
DE69515014D1 (de) | 2000-03-16 |
US6027986A (en) | 2000-02-22 |
KR960021130A (ko) | 1996-07-18 |
BR9505627A (pt) | 1997-09-16 |
TW287117B (ja) | 1996-10-01 |
DE69515014T2 (de) | 2000-07-20 |
EP0719609A3 (en) | 1997-06-25 |
MY114207A (en) | 2002-08-30 |
EP0719609A2 (en) | 1996-07-03 |
JPH08225806A (ja) | 1996-09-03 |
EP0719609B1 (en) | 2000-02-09 |
US5879583A (en) | 1999-03-09 |
ATE189637T1 (de) | 2000-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2785119B2 (ja) | 高多孔質非蒸発性ゲッター材料とその製造方法 | |
US6013195A (en) | Getter materials capable of being activated at low applied temperatures | |
KR100268312B1 (ko) | 비증발성 게터 합금 및 이를 이용한 비증발성 게터 구조물 | |
EP1817439B1 (en) | Non-evaporable getter alloys for hydrogen sorption | |
US7858024B2 (en) | Non-evaporable getter alloys based on yttrium for hydrogen sorption | |
KR100732258B1 (ko) | 고온에서 반응성 가스에 노출된 후에 저온에서 재활성화될수 있는 비-증발성 게터 조성물 | |
US6110807A (en) | Process for producing high-porosity non-evaporable getter materials | |
US5908579A (en) | Process for producing high-porosity non-evaporable getter materials and materials thus obtained | |
RU2131323C1 (ru) | Способ получения высокопористых неиспаряющихся геттерных материалов и материалы, полученные этим способом | |
US7083825B2 (en) | Composition used in producing calcium-rich getter thin film | |
JPH02159335A (ja) | ガス吸収ペレット及びその製造方法 | |
JP2020100868A (ja) | 水素吸蔵合金および水素吸蔵合金の製造方法 | |
JPH0730421B2 (ja) | 非蒸発型ゲッター合金 | |
ITMI942449A1 (it) | Processo per la produzione di materiali getter non evaporabili ad elevata porosita' e materiali cosi' ottenuti |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980414 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080529 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100529 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110529 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110529 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529 Year of fee payment: 15 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |