KR100702710B1 - 활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면이 팔라듐, 팔라듐-은 합금, 팔라듐 산화물, 또는 팔라듐과 비증발성 게터 물질의 반응에 의한 화합물의 증착물에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 코팅되는 비증발성 게터 물질로 형성되며, 물 및 산소와 같은 다량의 부동화 기체에 노출된 후에도 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질에 관한 것이다.

Description

활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질 및 이의 제조 방법 {COMPOSITE MATERIALS CAPABLE OF HYDROGEN SORPTION INDEPENDENTLY FROM ACTIVATING TREATMENTS AND METHODS FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 활성화 처리와 무관하게 수소만을 흡착할 수 있는 복합 물질, 및 활성화 처리와 무관하게 수소와, 상기 처리의 결과로서 수소 이외의 다른 기체를 흡착할 수 있는 복합 물질에 관한 것이며, 또한 본 발명은 이들 물질의 제조 방법에 관한 것이다.

기술적으로 진보된 적용 분야들에 있어서, 기체 흡착은 일반적으로 비증발성 게터 물질(이는 또한 NEG(non-evaporable getter) 물질로서 공지되어 있음)에 의해 수행되며, 비증발성 게터 물질은 지르코늄이나 티탄과 같은 금속, 또는 이들 금속과 전이 금속 및 알루미늄 중에서 선택되는 하나 이상의 다른 원소를 기재로 하는 합금을 포함한다. 이들 물질은 주로 진공 유지 및 기체 정제의 분야에 사용된다. 이들 금속의 주요 용도는, 예를 들어 듀어(Dewar)의 보온병, 북극 지방에서 오일 수송을 위한 파이프, 또는 대륙에 근해 추출장을 연결시키기 위한 해저 파이프의 진공 공간 내부의 열 절연을 위한 진공 유지를 포함하며; 특히 오일 추출에 사용되는 드릴링 파이프에 적용되며, 여기에서 오일을 전달하는 파이프는 열적으로 절연되어, 파이프가 차단될 수 있을 때까지 고분자량 성분의 고체화와 함께 이의 전체 점도의 증가를 유발하는 유체의 과냉각을 방지할 필요가 있다. NEG 물질의 기타 매우 중요한 용도는, 반도체 산업에서 또는 램프 충전 분위기로서 사용되는 불활성 기체로부터 수소, 산소, 물, 이산화탄소 및 때때로 질소와 같은 기체를 제거하는 것이다.

몇몇 특허에 NEG 물질이 기재되어 있다. 미국 특허 제 3,203,901호에는 Zr-Al 합금, 및 특히 중량 조성 비율이 Zr 84% - Al 16%이며, 등록상표명 St 101^®로 출원인에 의해 제조되고 시판되는 합금이 기술되어 있고; 미국 특허 제 4,071,335호에는 Zr-Ni 합금, 및 특히 중량 조성 비율이 Zr 75.7% - Ni 24.3%이며, 상표명 St 199^TM으로 출원인에 의해 제조되고 시판되는 합금이 기술되어 있고; 미국 특허 제 4,306,887호에는 Zr-Fe 합금, 및 특히 중량 조성 비율이 Zr 76.6% - Fe 23.4%이며, 상표명 St 198^TM으로 출원인에 의해 제조되고 시판되는 합금이 기술되어 있고; 미국 특허 제 4,312,669호에는 Zr-V-Fe 합금, 및 특히 중량 조성 비율이 Zr 70% - V 24.6% - Fe 5.4%이며, 등록상표명 St 707^®으로 출원인에 의해 제조되고 시판되는 합금이 기술되어 있고; 미국 특허 제 4,668,424호에는 조성이 Zr-Ni-A-M(여기에서, A는 하나 이상의 희토류 원소이며, M은 코발트, 구리, 철, 알루미늄, 주석, 티탄, 규소로부터 선택되는 하나 이상의 원소이다)인 합금이 기술되어 있고; 특허 출원 EP-A-869,195호에는 Zr-Co-A(여기에서, A는 이트륨, 란타늄, 희토류 원소 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 원소이다) 합금, 특히 중량 조성 비율이 Zr 80.8% - Co 14.2 - A 5%이며, 상표명 St 787^TM으로 출원인에 의해 제조되고 시판되는 합금이 기술되어 있으며; 마지막으로 미국 특허 4,457,891호에는 Ti-Ni 및 Ti-V-Mn 합금이 기술되어 있다.

NEG 물질에 의한, 앞서 제시된 기체들의 흡착은 2 단계로 일어난다. 제 1 단계는 기체 종의 표면적인 화학흡착이며, 이는 일반적으로 구성 원자중에서 상기 종의 해리에 의해 수행된다. 수소 원자는 먼저 고체 용액을 형성하는 저온에서도 상기 물질의 내측으로 확산되며, 수소 농도가 증가함에 따라, ZrH₂와 같은 수소화물이 형성된다. 그러므로, 수소 흡착 용량은 저온에서도 높다. 반대로, 산소, 탄소 및 질소와 같은 원소의 흡착은 이와 상이한 작용을 갖는데, 비교적 저온(일반적으로 물질의 유형에 따라 약 300 내지 500℃ 미만의 온도)에서는 단지 표면적인 화학흡착만이 일어나며, 동시에 산화물, 탄화물 또는 질화물 유형의 화합물을 포함하는 층이 형성된다. 상기 제시된 온도보다 높은 온도에서는 산소, 질소 및 탄소 원자가 상기 물질중에 확산되어, 깨끗하고 기체 흡착이 가능한 표면을 재생시킨다. 이러한 표면 세정의 효과는 NEG 물질을 충분히 높은 온도에서 일정하게 유지시키거나, NEG 물질을 저온에서 유지시키고 전술한 높은 온도로 NEG 물질 주기적으로 상승시킴으로써 수득될 수 있으며, 이는 규칙적인 시간 간격으로 또는 흡착 특징의 손실이 관찰되는 때에 수행되는 소위, 활성화 처리를 이용함으로써 수득될 수 있 다. 그러나, 작업 온도가 실온 (또는 더 낮은 온도)이고 또한 활성화 처리가 실제적으로 불가능한 NEG 물질의 여러 가지 용도가 있으며, 이들 중에는 오일 추출 또는 수송을 위한 파이프 또는 보온병의 진공 공간, 또는 형광 램프로의 용도가 있다. 이러한 종류의 또 다른 중요한 용도는 전지(battery)에서 이루어지며, 예를 들어 Ni-MH 전지와 같은 재충전가능한 종류, 및 일부 조작 조건하에서, 케이스의 팽윤 및 폭발 위험을 갖는 수소 방출을 일으킬 수 있는 통상적인 알칼리성 전지와 같은 재충전가능하지 않은 종류 모두에 해당한다.

이러한 조건하에서, 비교적 소량의 산소, 질소 또는 탄소의 흡착은 추가의 기체 흡착을 방지하는 NEG 물질의 표면상에 부동화층(passivating layer)을 생성하여, 물질 용량을 미소한 이론적 용량으로 감소시킨다. 또한, 부동화층은 이미 설명한 바와 같이 실온에서도 높은 범위로 일어나는 수소 흡착을 차단한다.

수소의 존재는, NEG 물질이 사용되는 여러 장치에서 특히 유해하다. 열 절연에 대한 용도의 경우에, 수소가 기체중에서 가장 양호한 열 전도체이며, 따라서 진공 공간에서는 수소가 소량의 양으로라도 존재하면 열 절연성이 현저하게 악화되므로 유해하다. 램프에서, 기체 충전 혼합물중에 이러한 기체가 존재하면 방전 조건을 변형시켜, 램프 자체의 정확한 기능화를 방해하고 일반적으로 수명을 단축시킨다. 또한, 수소의 존재는 오일 추출을 위한 파이프에서 훨씬 더 많은 문제를 일으킨다. 이러한 용도에서, 예를 들어 염화수소산, 질산, 불화수소산 또는 이들의 혼합물을 함유하는 산 용액은 내부 파이프를 통과하여, 오일이 추출되는 암석의 분해를 유리하게 한다. 그러나, 산은 파이프를 부식시키고, 다량의 수소를 동시에 발생시키며 미소구멍(microperforations)을 형성시킬 수 있으며, 이렇게 발생된 수소는 미소구멍을 쉽게 통과하고 공간을 관통하여, 열 절연성에 대한 심각한 결과를 초래한다.

게터 물질에 의한 수소 제거 특징의 개선은, 게터 물질을 팔라듐으로 코팅시키는 방법을 기술하고 있는 특허 SU-A-1,141,920호 및 국제 특허 출원 WO 제 98/37958호에 기재되어 있다. 이들 문헌에 따르면, 코팅은 음극 증착법("스퍼터링(sputtering)"으로서 당업계에 공지되어 있음)에 의해 수행되어, NEG 물질 표면상에 귀금속으로 된 연속적인 수소 투과성 막이 수득된다. 이러한 조건에서, 게터 물질은 배기 상태로 유지되는 챔버 또는 상기 막을 통해서만 정제 기체와 접촉된다. 그러나, 이들 문헌에 기술된 게터 시스템은 단지 평면 구성(이는 게터 물질의 모든 가능한 용도에 적합하지 않다)으로만 수득될 수 있을 뿐만 아니라; 이들 시스템의 기체 흡착 용량(즉, 흡착될 수 있는 최대 기체의 양)은 평면 증착물중의 비증발성 게터 물질의 불충분한 양으로 인해 감소되며; 종국적으로, 당해 기술 수준에 따른 시스템은 전체적으로 수소 흡착에 대해서는 선택적이나, 다른 기체 종의 제거는 수행할 수 없다.

특허 EP-B-291,123호에는 Zr-Pd-O의 조성을 갖는 게터 물질의 램프에서의 용도를 기술하고 있으며, 여기에서 팔라듐은 0.4 내지 15%의 몰 농도로 존재하며, 산소와 지르코늄의 몰비는 0.02 내지 1이다.

본 발명의 목적은 활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질, 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 표면이 팔라듐 금속, 팔라듐 산화물, 30% 이하의 은 원자를 함유하는 팔라듐-은 합금, 및 팔라듐과 게터 금속 또는 게터 합금의 하나 이상의 금속의 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화학종으로 형성된 증착물로 10%이상 코팅되는 비증발성 게터 물질 분말로 형성된 복합 물질에 의해 달성된다.

본 발명의 특정 구체예에서, 본 발명은 활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 활성화 처리의 결과로서 수소 이외의 기체를 흡착할 수 있는 복합 물질에 관한 것으로서; 상기 복합 물질은 비증발성 게터 물질과; 상기 게터 물질의 표면에 적어도 부분적으로 코팅되는, 팔라듐 금속, 팔라듐 산화물, 30% 이하의 은 원자를 함유하는 팔라듐-은 합금, 및 팔라듐과 게터 금속 또는 게터 합금의 하나 이상의 금속의 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화학종으로 이루어지며; 상기 증착물의 코팅 정도는 약 10 내지 90%이다.

본 발명은 첨부되는 도면을 참조로 하여 하기 설명될 것이다.

도 1은 완전하게 팔라듐 코팅된 본 발명의 복합 물질의 분말 그레인 단면을 도시한 것이다.

도 2는 부분적으로 팔라듐 코팅된 본 발명의 복합 물질의 분말 그레인을 도시한 것이다.

도 3은 가능한 제조 기술에 따라 NEG 물질 분말을 팔라듐으로 코팅시키는 조작을 도시한 것이다.

도 4는 도 3에 도시된 기술에 따라 수득된 본 발명의 물질 분말을 도시한 것이다.

본 발명의 목적을 위해서, 팔라듐 금속, 또는 30% 이하의 은 원자를 함유하는 팔라듐-은 합금으로 증착시키는 것이 바람직하다. 이러한 증착물은 부분적으로 또는 전체적으로, 존재가능한 산소에 의해 산화되며; 이외에도 본 발명의 물질에 열처리를 수행하여, 팔라듐 금속 또는 팔라듐-은 합금의 증착물이 기부의 게터 물질(이 경우에 게터 물질은 각각 금속 또는 합금이다)의 하나 이상의 금속과 상호작용할 수 있으며, 동시에 부분적으로 또는 전체적으로 순서대로 산화될 수 있는 합금 또는 금속간 화합물이 형성된다. 본원의 나머지 부분에서, 다르게 언급하지 않는 한, 모든 이러한 화학종들은 팔라듐 또는 이의 화합물을 지칭할 것이다.

본 발명에서 사용될 수 있는 NEG 물질은 모두 공지된 것이며, 이는 일반적으로 Zr, Ti, Nb, Ta, V와 같은 금속; 이들 금속 또는 이들 중 일부와, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Y, La 및 희토류 중에서 선택되는 하나 이상의 다른 원소의 합금을 포함한다. 예를 들어, 2원 합금 Ti-V, Zr-V, Zr-Al, Zr-Fe 및 Zr-Ni; 3원 합금 Ti-V-Mn, Zr-Mn-Fe 및 Zr-V-Fe; 다원 합금 Zr-Ni-A-M 또는 Zr-Co-A(여기에서, A는 이트륨, 란타늄, 희토류 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 원소이고, M은 코발트, 구리, 철, 알루미늄, 주석, 티탄, 규소 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 원소이다)를 사용할 수 있으며; 종국적으로, 이전에 언급된 금속 및 합금의 혼합물을 사용할 수 있다.

언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 정도는 NEG 물질 표면의 10% 이상이다. 복합 물질에 대한 의도된 용도에서, 수소만 흡착시켜야 하는 경우에, 코팅 정도는 100%인 것이 바람직하며; 반대로, 수소 이외의 기체도 제거해야 하는 경우에, 코팅 정도는 10 내지 90%인 것이 유용할 것이다. 10% 미만의 코팅값에 있어서, NEG 물질의 노출된 표면이 부동화된 경우에, 수소 흡착 속도는 지나치게 감소된다. 반대로, 90%를 초과하는 코팅값에서, 수소 이외의 기체의 흡착 용량은, 활성화 처리후 NEG 물질 표면이 세정된 경우에 지나치게 감소된다. 바람직하게, 이러한 제 2의 가능성에서, 코팅 정도는 물질 표면의 약 25 내지 75%이다.

증착물 두께는 약 5㎛ 미만이며; 두께가 두껍게 되면 다량의 팔라듐(매우 고가의 원소)의 사용, 느린 수소 흡착과 관련되어, 두께가 얇은 경우에 비해 특별한 장점이 제공되지 않는다.

본 발명의 복합 물질은 분말 형태로 사용되고, 여기에서 모든 입자는 팔라듐 또는 이의 화합물이 부분적으로 코팅된 NEG 물질의 그레인이다. 분말은 약 500㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 분말의 입자 크기는 약 20 내지 125㎛이다.

이러한 분말은 가압되고 소결되어, 단지 본 발명의 복합 물질의 펠릿을 형성하거나; 예를 들어 적당한 펀치에 의한 압축을 통해 상부 개방형 컨테이너에 삽입되거나; 다시 냉각 롤링 또는 스크린-프린팅과 같은 기술을 이용하여 일반적으로 평면인 지지체상에 증착될 수 있다. 펠릿의 형성, 컨테이너의 사용 및 냉각 적층은 분말 야금술 분야에 널리 공지된 반면에, 게터 물질에 적용된 스크린-프린팅 기술에 대한 상세한 내용은 본 출원인에 의한 미국 특허 제 5,882,727호에 기술되어 있다.

팔라듐 금속, 팔라듐 산화물, 또는 팔라듐과 게터 물질 금속간의 화합물을 증착시키는 경우에, 본 발명의 복합 물질은 다양한 기술을 사용하여 수득될 수 있다.

100%까지의 코팅 등급을 수득하기 위해서, 액체상 함침 기술이 사용될 수 있다. 이 기술에 따라, NEG 물질 분말은 일반적으로 연속 교반하에서, 약 25 내지 50℃의 온도에서 유지되는 팔라듐 화합물을 함유하는 용액중에 침지(dipping)된다. 용매는 물, 알코올 또는 수알코올성 혼합물일 수 있다. 팔라듐 화합물로서, 예를 들어, 질산염 Pd(NO₃)₂, 아세트산염 Pd(OOC-CH₃)₂ 또는 4차아민 팔라듐 착물 [Pd(NH₃)₄]²⁺의 염이 사용될 수 있다. 이어서, 용매를 증발시켜 용액을 건조시키고, 생성된 건조 분말을 5 내지 45분 동안 진공하 500℃에서 처리하였다. 이러한 처리에 의해, NEG 물질 또는 합금의 그레인의 표면상에 존재하는 팔라듐 염은 팔라듐 산화물(질산염 또는 아세트산염의 경우) 또는 팔라듐 금속(4차아민 착물의 경우)으로 전환된다. 산화물을 수득하는 경우에, 이 산화물은 산소에 대한 친화력이 강한 NEG 물질의 존재에 대해 동일반응계 내에서 팔라듐 금속으로 부분적으로 환원될 수 있다. 도 1의 단면도에는 팔라듐 또는 이의 화합물(14)의 증착물(13)에 의해 완전히 코팅된 NEG 물질(12)의 입자(11)로 형성된, 본 발명의 복합 물질의 그레인(10)이 도시되어 있다. 도 2는 팔라듐으로 부분적으로 코팅된 본 발명의 복합 물질의 그레인(20)을 도시한 것이며, 상기 그레인은 팔라듐 또는 이의 화합물(24)의 증착물(23)이 존재하는 NEG 물질(22)의 분말 입자(21)로 형성된다.

부분적 또는 전체적 코팅 정도는 또한 "화학적 기상 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition)"으로 널리 공지된, 증기상으로부터의 화학 증착 기술을 사용하여 수득될 수 있다. 이러한 기술은 가능하게는 고온 및/또는 저압에서, 증착시킬 원소의 휘발 또는 휘발가능한 전구체를 증발시키는 것으로 이루어진다. 증발은 기질이 존재하고(이 경우에는 NEG 물질의 분말), 전구체 증기가 응축되는 챔버내에서 수행된다. 전구체를 증착시킨 후에 열처리에 의해 분해하여, 다시 팔라듐 금속, 팔라듐 산화물, 또는 NEG 출발 물질의 금속을 갖는 팔라듐 화합물로 코팅시킨다. CVD 기술에서는, 유기금속성 팔라듐 화합물이 일반적으로 사용된다.

100% 미만의 코팅 정도가 요구되는 경우에, 앞서 기술된 기술 이외에도, 증발 또는 스퍼터링 기술을 이용할 수 있다. 이러한 기술에 따라, NEG 물질은 샘플-홀더 상의 얇은 분말층의 형태로 진공하에 유지되는 챔버 내부에 정위되며; 팔라듐 공급원으로서, 증발의 경우에는 전류 통과에 의해 가열되는 금속 와이어 또는 스퍼터링의 경우에는 소위 "표적"을 사용할 수 있다. 증발되거나 음극 증착(스퍼터링)되는 팔라듐은 단지, 와이어에 노출되는 NEG 물질의 그레인 부분 위에만 증착된다. 이들 기술의 이용은 도 3에 도시되어 있으며, 여기에서 부호(30)은 샘플-홀더(31)상의 NEG 물질의 그레인을 나타내고, 부호(32)는 팔라듐 공급원(서로 무관하게 증발의 경우에는 와이어 또는 스퍼터링의 경우에는 표적을 나타냄)을 나타내고, 부호(33)은 공급원(32)에 의해 방출된 팔라듐 원자이며, 부호(34)는 NEG 물질의 분말상에 증착된 팔라듐 막을 나타낸다. 도 4에는 상기 기술에 따라 수득된 본 발명의 복합 물질의 분말형 분말(loose powders)이 도시되어 있다(도 3 및 도 4에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다). 코팅 정도를 증가시켜야 하는 경우에, 예를 들어 배향이 팔라듐 증착 동안에 변하도록 샘플-홀더를 진동시킴으로써 교반하에 분말을 유지할 수도 있다.

팔라듐-은 합금으로 코팅시키는 경우에는, 공급원으로서 팔라듐-은 합금의 표적을 사용하는 스퍼터링 기술을 이용하는 것이 바람직하다.

액체상 또는 CVD로부터의 함침 기술을 사용함으로써, NEG 분말의 부분적 코팅만을 수득하는 것은 제한된 양의 전구체를 사용하기 때문이며, 이러한 제한된 양은 이론적으로 추정될 수 있으나 실험적 시험에 의해 수득되는 것이 바람직하다. 이 대신 증발 또는 스퍼터링 기술을 사용하면, 기하학적 요인에 의해 부분적인 코팅이 수득된다.

코팅에 사용되는 기술과는 별개로, NEG 물질 분말은 팔라듐 (또는 이의 전구체) 증착 전에 수소로 예비 충전될 수 있다. 이후, 이러한 조작을 통해 게터 물질에 의해 흡착된 수소는, 팔라듐 증착(이것은 CVD를 통한 함침 또는 증착 기술, 또는 증발 또는 스퍼터링 기술의 경우에서와 같이, 공정에 의해 이미 예측된 처리일 수 있다)에 후속하는 열처리 동안에 방출된다. 수소의 재방출은 NEG 물질의 표면 세정을 수행하며, 이것으로 NEG 물질에 의한 수소 이외의 기체의 흡착성이 개선된다. NEG 물질의 수소화 또는 탈수소화 처리에 관한 상세한 설명에 대해서는, 미국 특허 제 4,839,085호 및 EP-B-716,772호를 참조하길 바란다.

본 발명은 하기의 실시예로부터 추가 예시될 것이다. 이들 비제한적인 실시예는, 본 발명을 실시하는 방법 및 가장 잘 수행하는 방법을 당업자들에게 교시하기 위한 일부 구체예를 예시하는 것이다.

실시예 1

이 시험은 본 발명의 복합 물질의 제조를 예시하는 것이다.

입자 크기가 20 내지 128㎛인 등록상표명 St 707^® 10g을, 팔라듐과 등록상표명 St 707^®의 합금 비가 2 중량%인 염 0.43g을 함유하는 Pd(NO₃)₂ 수용액중에 침지시켰다. 물을 적당한 펌핑하에 가열시키고, 회전 증발기(Rotavapor)를 사용하여 교반시킴으로써 증발시켰다. 진공하 500℃에서 건조 잔여물을 열처리하였다. 이렇게 하여 제조된 물질을 샘플 1로 하였다.

실시예 2

이 시험은 본 발명의 복합 물질의 작용성을 예시하는 것이다.

1g의 샘플 1을 500℃에서 30분 동안 처리하여 활성화시키고, 1.3×10^-3 mbar의 압력에서 5분 동안 CO에 노출시킨 후, 2.7×10^-3 mbar의 압력에서 수소에 노출시켰다. 흡착 속도는 초당 약 60ml의 수소가 흡착되는 속도였다.

실시예 3 (비교예)

실시예 2의 시험을, 팔라듐으로 코팅되지 않은 합금인 등록상표명 St 707^® 1g 상에서 재수행하였다. 흡착 속도는 초당 약 20ml의 수소가 흡착되는 속도였다.

시험 2 및 시험 3의 비교로부터, 팔라듐으로 부분적으로 코팅된 공지의 NEG 물질로 형성된 본 발명의 물질의 수소 흡착 속도가, 상기와 같이 코팅되지 않은 동일한 공지의 NEG 물질에 대한 수소 흡착 속도의 약 3배라는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명으로 수소 흡착에 특히 유용한 복합 물질을 수득할 수 있다. 또한, 선행 기술의 일부 문헌에 기술된 것과는 다르게, 본 발명으로 수소 이외의 기체까지도 흡착할 수 있는 물질을 수득할 수 있지만, 수소의 흡착은 다른 기체의 흡착에 의해 영향을 받지 않는다. 종국적으로, 본 발명은 평면이 아니거나 본질적으로 평면인 표면상에서도 팔라듐 증착물을 형성할 가능성을 확장시키며, 이는 모든 특이적인 용도에 적합하며, 다양한 구조의 수소 흡착을 위한 장치 및 특히 NEG 물질의 양이 많은 장치의 달성을 가능케 하여, 유사한 공지된 장치에 비해 수소 흡착 용량을 증가시킨다.

Claims (19)

1. 비증발성 게터 물질(12,22) 및 증착물(13,23)로 형성되며,

   상기 비증발성 게터 물질의 표면이, 팔라듐 금속, 팔라듐 산화물, 수득가능한 최소량으로부터 30% 까지의 은 원자를 함유하는 팔라듐-은 합금, 및 팔라듐과 하나 이상의 게터 물질의 금속과의 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화학종으로 형성되는 증착물(13,23)에 의해 10% 이상 코팅되는, 활성화 처리와 무관하게 수소를 흡착할 수 있는 복합 물질(10,20).
2. 제 1 항에 있어서,

   게터 물질 분말의 표면 코팅 면적이 10 내지 90%임을 특징으로 하는 복합 물질.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   비증발성 게터 물질이

   - Zr, Ti, Nb, Ta, V 금속;

   - Zr, Ti 또는 이들 모두와, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Cu, Sn, Si, Y, La 및 희토류 중에서 선택되는 하나 이상의 다른 원소의 합금; 및

   - 이들 금속과 이들 합금의 혼합물 중에서 선택됨을 특징으로 하는 복합 물질.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   증착물의 두께가 5㎛ 미만임을 특징으로 하는 복합 물질.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 비증발성 게터 물질 분말을 팔라듐 염 또는 착물의 용액내로 침지시키고, 용매를 증발시킨 다음, 분말상에 증착된 염 또는 착물을 열분해시킴으로써, 팔라듐, 팔라듐 산화물 또는 이의 혼합물의 증착물을 수득하는, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 복합 물질을 제조하는 방법.
12. 팔라듐 화합물의 증기상으로부터 화학적으로 증착시킨 후, 열처리로 분해시켜, 비증발성 게터 물질 분말상의 팔라듐, 팔라듐 산화물 또는 이의 혼합물의 증착물을 수득하는, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 복합 물질을 제조하는 방법.
13. 비증발성 게터 물질 분말상의 팔라듐 증착물을 금속의 증발에 의해 수득하는, 제 2 항에 따른 복합 물질을 제조하는 방법.
14. 비증발성 게터 물질 분말상의 팔라듐 증착물을 음극 증착법(cathodic deposition)에 의해 수득하는, 제 2 항에 따른 복합 물질을 제조하는 방법.
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