NL8000611A

NL8000611A - Werkwijze voor het sorberen van water, waterdamp en andere gassen.

Info

Publication number: NL8000611A
Application number: NL8000611A
Authority: NL
Original assignee: Getters Spa
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1980-08-07
Also published as: JPS621292B2; NL191309C; GB2043691B; DE3003114A1; GB2043691A; FR2447745B1; JPS55124538A; FR2447745A1; US4312669A; IT7919901A0; DE3003114C2; NL191309B; US4312669B1; IT1110271B

Description

- 1 - r

Werkwijze voor het sorberen van water, waterdamp en andere gassen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het sorberen van water, waterdamp en andere gassen, daarbij gebruikmakende van een niet verdampbare ternaire getterlegering.

5 Zogenaamde getters of sorbanten zijn goed bekend in de techniek en worden beschreven in tal van octrooi-schriften, zoals bijv. de Amerikaanse octrooischriften 3.203.901 en 4.071.335. In een artikel, verschenen in het tijdschrift "Electrochemical Technology", vol. 4, 10 nr. 5-6, mei/juni 1966, blz. 211-215 beschrijven A. Pebler en A. Gulbransen verder het gebruik van de intermetallische verbinding ZrV2 voor de sorptie van waterstof, waarbij dit materiaal in de vorm van een poeder 'evenwel pyrofoor is.

15 Ternaire legeringen van Zr, V en Fe zijn beschreven door D. Shattiel, I. Jacob en D. Davidov in Journal of Less-Common Metals, 53 (1977) 117-131, voor de omkeerbare opslag van waterstof bij atmosferische en hogere drukken. Dergelijke legeringen hebben de samenstelling 20 Zr (Fe V. waarbij 0 Cx Cl.

Niet verdampbare ternaire getterlegeringen zijn eveneens beschreven bijv. in het Britse octrooischrift 1.370.208 waar speciaal de zirkoniumlegering Zr-Ti-Ni wordt vermeld en de bruikbaarheid ervan, wanneer het ge-25 wenst is stoechiometrisch vocht of waterdamp te sorberen alsook andere gassen, zonder dat daarbij waterstof vrijkomt.

De behoefte naar een gettermateriaal, dat in staat is om water te sorberen zonder vrijgave van waterstof 30 bestaat in het bijzonder in de kernenergieproduktie-industrie Waar de splijtstofstaafbekledingen, die meestal worden gebruikt, bestaan uit een materiaal, gebaseerd op zirkonium, hetgeen in aanwezigheid van waterstof en/of water onderhevig is aan scheurwerking. Water wordt hoofdzakelijk 35 vrijgegeven van de gesinterde splijtstofpillen, die van keramische aard zijn en gewoonlijk uit U02 bestaan, en welke 80 0 0 611 * 'ΐ - 2 - worden bewaard binnen het splijtstofelement. Zelfs hoewel deze splijtstofpillen worden onderworpen aan een warmtebehandeling teneinde waterdamp te verwijderen, geven zij toch gedurende hun gebruik in een kernreactor 5 waterdamp vrij.

De aanwezigheid van waterdamp is tevens ongewenst in andere gevallen, bijv. binnen de omhulsels van gloeilampen, waar de waterdamp deelneemt aan de bekende "watercyclus", als gevolg waarvan er een continue over-10 dracht van wolfraam van de gloeidraad is naar de wanden van de lamp met een daaruit voortvloeiend zwarten of verdonkeren van het glas en een ontijdige erosie van de gloeidraad en bijgevolg kapotgaan van de lamp.

Bij hogedruk lampen is het verder nodig om een 15 laag niveau te handhaven van waterstof en andere gassen binnen hun omhulsel.

De bekende ternaire legering Zr-Ti-Ni, bekend uit het bovengenoemde Britse octrooischrift, moet worden gebruikt bij een temperatuur van 350°C of meer, teneinde 20 te waarborgen, dat gedurende de sorptie van water en waterdamp geen vrijgave van waterstof optreedt. Deze temperatuur correspondeert bij benadering aan die, waaraan de getterinrichting blootstaat, wanneer deze bijv. wordt • gebruikt in kokend water reactoren of drukwater reactoren 25 (BWR of PWR reactoren). Gedurende de opstartfasen van een nieuwe reactor, en tevens, wanneer de reactor werkt bij laag vermogen, is de temperatuur evenwel aanzienlijk lager dan 350°C. Gedurende deze bedrijfsperiodes bestaat er zodoende een gevaar, dat er een schadelijke vrijgifte 30 van waterstof plaatsvindt.

Het zou daarom bijzonder nuttig zijn om een getter-materiaal beschikbaar te hebben, dat in staat is om water en waterdamp te sorberen zonder vrijgifte van waterstof bij temperaturen lager dan 350°C.

35 Verder zou het nuttig zijn om een gettermateriaal te bezitten met een hoge sorptiesnelheid, en bijgevolg in staat om zo snel mogelijk al het water en al de waterdamp binnen de omgeving, waarin de getter wordt gebruikt, te sorberen.

80 0 0 6 11 * - 3 - .

. Η.

In andere gebruikelijke getterinrichtingtoepassingen, bijv. in bepaalde elektronenbuizen, is het mogelijk om de getter te activeren bij een relatief hoge temperatuur, en vervolgens de getter te gebruiken bij een vastgestelde 5 lagere temperatuur, teneinde bepaalde gassen te sorberen.

In het bijzonder kan er een getter vereist zijn, die in staat is om te werken bij omgevingstemperaturen in gevallen, waar het niet mogelijk is om energie te leveren teneinde de getter om continue wijze te doen werken 10 bij hogere temperaturen, terwijl het verder mogelijk is, dat de inrichting niet in staat is om deze hogere temperaturen te onderhouden.

De activering van deze getters vindt plaats door middel van een warmtebehandeling gedurende een bepaalde 15 tijdsduur. Gewoonlijk vindt deze warmtebehandeling plaats bij temperaturen tussen 700°C en 1000°C voor een tijd van verschillende tientallen seconden tot verschillende minuten. Het activeringsproces maakt het blijkbaar mogelijk, dat de gepassiveerde oppervlaktelagen van het getter-20 materiaal diffunderen in de afzonderlijke deeltjes van het materiaal, waardoor een schoon oppervlak wordt verkregen in staat om gas te sorberen.

Indien het evenwel gewenst is om de bekende getter te activeren bij lagere temperaturen, wordt de tijd nodig 25 voor deze diffusie hinderlijk lang, van de orde van verschillende uren. Desalniettemin is het in sommige gevallen ongewenst of zelfs onmogelijk om de getter-inrichting in staat te stellen temperaturen te bereiken van de orde van 700°C tot 1000°C, om welke reden het 30 moeilijk is om de getter-inrichting te activeren.

Het doel van de uitvinding is nu in hoofdzaak het verschaffen van een niet verdampbaar gettermateriaal en proces, dat kan worden gebruikt in een grote verscheidenheid van toepassingen, van welke sommige van de belang-35 rijkste hierboven zijn genoemd, en dat ten minste gelijke of bij voorkeur verbeterde eigenschappen heeft in vergelijking met die, welke tot op heden worden gebruikt in deze verschillende toepassingsgebieden.

In het bijzonder is het een doel van de uitvinding 40 om een getterinrichting te verschaffen, in staat om 800 0 6 11 * ί - 4 - stoechiometrisch bij relatief lage temperaturen van minder dan 350°C water en waterdamp te sorberen zonder vrijgave van waterstof, alsook andere gassen te sorberen bij hoge sorptiesnelheden.

5 Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een getterlegering en werkwijze voor toepassing ervan, welke bij traditionele toepassingen bij relatief lage temperaturen en zelfs bij kamertemperatuur na een activering bij hoge temperatuur actiever is dan de thans bekende 10 getterlegeringen.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een getterlegering, in staat om te worden geactiveerd bij relatief lage temperaturen, in het bijzonder bij temperaturen lager dan 700°C, in een relatief korte tijd 15 van de orde van een paar minuten, en welke kan worden gebruikt bij kamertemperatuur voor de sorptie van gas.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen, van een getterlegering, die gemakkelijk kan worden gehanteerd in de vorm van een poeder.

20 Verrassend is gevonden, en dit vormt derhalve het hoofdkenmerk van de uitvinding, dat de bovengenoemde doeleinden worden bereikt door gebruik te maken van een ternaire Zr-V-Fe legering, waarvan de samenstelling in gewichtspercent, wanneer uitgezet op een ternair samen-25 stellingsdiagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe ligt in een veelhoek met als hoekpunten de punten, gedefinieerd door: a) 75 % Zr - 20 % V - 5 % Fe b) 45 % Zr - 20 % V - 35 % Fe 30 c) 45 % Zr - 50 % V - 5 % Fe.

Het is feitelijk gebleken, dat deze ternaire legeringen bijzonder voordelige eigenschappen bezitten tussen 200°C en 350°C, wanneer zij worden gebruikt voor de stoechiometrische sorptie van water en waterdamp zonder 35 vrijgave van waterstof. Dezelfde legeringen kunnen eveneens worden gebruikt in een breder temperatuurgebied als getter voor de sorptie van andere gassen zoals CO, CO2, enz.

Verder kunnen de legeringen volgens de uitvinding 40 worden geactiveerd in korte tijden bij relatief lage tempe- 800 0 611 -5- raturen, teneinde te worden gebruikt ais getter bij kamertemperatuur.

De gewichtsverhouding tussen de drie componenten van de ternaire legering volgens de uitvinding kan variëren 5 tussen wijde grenzen.

Bij het kiezen van de verhoudingen van de verschillende componenten van een legering verdient het evenwel de voorkeur om op bepaalde condities te letten.

In de eerste plaats moet het Zr-gehalte van de 10 ternaire legering noch te hoog noch te laag zijn, aangezien anders de legering gedurende het sorberen van water waterstof zal vrijgeven en verder te plastisch wordt, hetgeen moeilijkheden geeft bij de transformatie ervan tot een fijn poeder.

15 Het vanadiumgehalte dient verder niet te laag te zijn, aangezien anders de ternaire legering niet de gewenste eigenschappen voor het sorberen van gassen bezit.

Het gewichtspercentage van vanadium ten opzichte van ijzer dient bij voorkeur 75 tot 85 % te bedragen.

20 Kenmerkende samenstellingen van de ternaire legering volgens de uitvinding omvatten;

Zr van 45 - 75, en bij voorkeur van 47 - 70 gew.,% V van 20 - 50, en bij voorkeur van 24 - 45 gew. %

Fe van 5 - 35, en bij voorkeru van 5-10 gew. %.

25 De samenstelling in gewichtspercent, uitgezet op een ternair samenstellingsdiagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe ligt binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door; a) 75 % Zr - 20 % V - 5 % Fe 30 b) 45 % Zr - 20 % V - 35 % Fe c) 45 % Zr - 50 % V - 5 % Fe en bij voorkeur binnen de veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door de punten: d) 70 % Zr - 25 % V - 5 % Fe 35 e) 70 % Zr - 24 % V - 6 % Fe f) 66 % Zr - 24 % V - 10 % Fe g) 47 % Zr - 43 % V - 10 % Fe h) 47 % Zr - 45 % V - 8 % Fe i) 50 % Zr - 45 I V - 5 % Fe 40 zoals aangegeven in fig. 16.

800 0 6 1 1 .- - 6 -

In het bijzonder werden experimentele proeven uitgevoerd aan ternaire legeringen van Zr-V-Fe volgens de uitvinding, die de volgende gewichtssamenstelling bezaten: 5 a) Zr 47,2 - V 43,3 - Fe 9,5 b) Zr 60 - V 32,8 - Fe 7,2 c) Zr 70 - V 24,6 - Fe 5,4

Deze legeringen kunnen worden vervaardigd volgens de aanwijzingen, gegeven in een samenhangende octrooi-10 aanvrage "Werkwijze voor de bereiding van niet verdamp-bare ternaire getterlegeringen". Zo kan bijv. legering b) zoals bovenaangegeven, worden bereid door het nemen van 30 g Zr-spons van commerciële zuiverheidsgraad, verkregen van Ugine-Kuhlman (Frankrijk), welke wordt 15 gebroken in kleine stukjes en gemengd in lucht bij atmosferische druk en bij kamertemperatuur met 20 gram brokjes van een V-Fe legering, die (nominaal) 82 % V bevat, en is verkregen van Murex, Ver. Koninkrijk. Dit mengsel wordt dan geplaatst in een koude-koper-kroes-vacuumoven, 20 zoals beschreven door A. Barosi in het artikel "Gettering Activities of some Single Phases Present in the Zr-Al Alloy System", Residual Gases in Electron Tubes, Ed.

T.A. Giorgi en P. della Porta, Academic Press, 1972, biz. 221-235. Deze vacuumoven wordt geëvacueerd tot onge-25 veer ÏO”'* torr door middel van een turbomolecuulpomp, en vervolgens wordt een hoogfrequente inductiegenerator aangeschakeld.

Binnen een paar minuten wordt een temperatuur van 1250°C bereikt en het mengsel wordt een gesmolten massa. 30 Vervolgens wordt de generator afgeschakeld en de legering laat men afkoelen tot kamertemperatuur. Het legeringsblok wordt vervolgens opgebroken in kleine brokken en paar keer opnieuw gesmolten teneinde een gelijkmatige en uniforme legeringsformatie te waarborgen. Er zij op gewezen, dat 35 bij een industrieel vervaardigingsproces een enkele iets geprolongeerde verhittingstrap kan worden gebruikt als zijnde voldoende om een uniforme legeringsvorming te verkrijgen. De veelvoudige verhittingsstap in de genoemde voorbeelden werd slechts uitgevoerd om redenen van 80 0 0 6 11 - 7 - * * wetenschappelijke zorgvuldigheid. Na de uiteindelijke koeling bleek het legeringsblok een gewicht van 49,5 gram te bezitten. Een deel van het blok werd vervolgens gemalen in een kogelmolen onder argon, totdat de deeltjes-5 grootte kleiner was dan 125yU.

De ternaire legering volgens de uitvinding wordt gebruikt als gettermateriaal in de vorm van fijnverdeeld poeder, dat bij voorkeur een deeltjesgrootte bezit tussen l^,u en 500^u, en in het bijzonder tussen 25^u en 125^u.

10 De legering heeft een totaal samenstelling van: 60 % Zr - 32,8 % V - 7,2 % Fe.

Het poeder kan worden samengeperst tot pilletjes, die kunnen worden gebruikt hetzij met hetzij zonder een houder, of kunnen worden bevestigd aan een drager, zoals 15 beschreven in het Italiaanse octrooischrift 746.551.

Als alternatief kan het poeder worden aangebracht door middel van chemische bindmiddelen en vervolgens worden gesinterd.

In de thans volgende beschrijving zullen een aantal 20 toepassingsvoorbeelden worden beschreven van de ternaire legering volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening, waarvan de figuren grafische voorstellingen geven van eigenschappen van de getterlegeringen, terwijl verder de voordelen ten opzichte van andere bekende 25 gettermaterialen zullen worden behandeld.

Allereerst wordt verwezen naar het gebruik van de ternaire getterlegering als getter bestemd voor het sorberen van waterdamp zonder vrijgave van waterstof bij werktemperaturen, die lager zijn dan 350°C. Dit is 30 kenmerkend voor toepassingen in kernreactoren.

De proeven werden uitgevoerd met drie Zr-V-Fe legeringen volgens de uitvinding, zoals boven aangegeven met de letters a), b) en c), welke legeringen werden vergeleken met de bekende ternaire legering Zr-Ti-Ni 35 (zie Brits octrooischrift 1.370.208), welke een gewichtsverhouding tussen de componenten bezat van 82:9:5, alsook met de bekende legering Z^Ni (Amerikaans octrooischrift 4.071.335).

.De verschillende met elkaar vergeleken getter-40 legeringen werden gebruikt op dezelfde wijze, zoals be- 80 0 0 6 11 - 8 - schreven en toegelicht in het Amerikaanse octrooischrift 4.071.335/ en voor de meting van de watersorptie-karakteristieken van de gettermaterialen werd gebruik gemaakt van het apparaat/ beschreven en toegelicht in 5 fig. 2 van dit Amerikaans octrooischrift.

Gedurende de metingen was de waterdrukdamp in het systeem die van 0°C, d.w.z. ongeveer 4,6 torr.

De watersorptie-eigenschappen van de met elkaar vergeleken legeringen werden onderzocht bij nominale 10 temperaturen van 200°C, 250°C, 300°C en 350°C.

Bij elk van deze temperaturen werden de volgende metingen verricht aan de verschillende getterlegeringen: - de gewichtstoename van de getterlegering in milligrammen per gram legering als funktie van de tijd 15 in minuten (zie de fig. 1 - 4); - de partiële waterstofdruk in het systeem, uitgedrukt in torr, als funktie van de gewichtstoename van de getterlegering per gram legering (zie fig. 5 - 8).

Er zij op gewezen, dat in de grafieken, getoond 20 in de fig. 1 - 8, de drie ternaire legeringen volgens de uitvinding zijn aangegeven met de letter a), b), c), de legering Zr-Ti-Ni is aangegeven met dé letter d) en de legering Z^Ni is aangegeven met de letter e) .

De grafieken van de fig. 1-4 tonen de sorptie-25 snelheid en capaciteit van de getterlegeringen. Uit deze grafieken is de superioriteit van de ternaire legeringen volgens de uitvinding duidelijk te zien ten opzichte van de daarmee vergeleken bekende legeringen bij lage temperaturen, lager dan 350°C. Terwijl bijv. bij 200°C 30 de z^Ni legering geen watersorptie toont en de Zr-Ti-Ni legering een uitzonderlijke lage watersorptie bezit, vertonen de Zr-V-Fe legeringen volgens de uitvinding niet alleen een hoge sorptiesnelheid, maar ook de sorptie-capaciteit is veel groter.

35 Overeenkomtig constateringen kunnen worden gedaan voor de proeven, uitgevoerd bij temperaturen van 250°C en 300°C.

In de proef, uitgevoerd bij 350°C, is te zien, dat de legeringen a), b) en c) volgens de uitvinding nog 40 steeds een hogere sorptiesnelheid hebben dan de daarmee 800 0 6 11 - 9 - vergeleken legeringen d) en e), terwijl de bekende legeringen Zr-Ti-Ni (d) een hogere sorptiecapaciteit bezit.

De grafieken, getoond in de fig. 5-8 (de metingen, welke leiden tot deze grafieken, werden gemaakt 5 simultaan met die, welke leiden tot de fig. 1-4) tonen het vermogen van de getterlegering om waterstof vast te houden gedurende de sorptie van water of waterdamp. In feite tonen deze grafieken de toename in partiële druk van waterstof binnen het systeem als een funktie van 10 de toename in gewicht van de getterlegering, en dat komt overeen met de vrijgave van waterstof, als de legering voortgaat met meer water te sorberen.

Bij de lagere temperaturen (200°C, 250°C, 300°C) geven de ternaire legeringen volgens de uitvinding alleen 15 waterstof vrij, nadat een bepaalde hoeveelheid water is gesorbeerd, terwijl de bekende legeringen allang daarvoor waterstof vrijgeven. Het valt te zien, dat in de grafiek van fig. 5 (200°C) er geen kromme is, die in verband staat met de Z^Ni legering, aangezien deze 20 legering bij die temperatuur geen water sorbeerde.

Zelfs bij de temperatuur van 350°C (fig. 8) vertonen de ternaire legeringen volgens de uitvinding nog een beter gedrag dan de daarmee vergeleken bekende legeringen, ten minste, totdat zij een zekere sorptie-25 graad bereikt hebben.

In het voorgaande is derhalve de superioriteit van de ternaire Zr-V-Fe legeringen volgens de uitvinding ten opzichte van bekende getterlegeringen duidelijk aangetoond, voor zover dit het vermogen betreft om water 30 en waterdamp te sorberen bij temperaturen lager dan 350°C zonder vrijgave van waterstof.

Zoals opgemerkt is deze eigenschap bijzonder belangrijk bij de toepassing van getterlegeringen in kernreactoren.

35 Aan de hand van de fig. 9-12 zal nu de geschikt heid worden aangetoond van de ternaire legeringen volgens de uitvinding, wanneer deze worden gebruikt als getters op gebruikelijke wijze, dat wil zeggen na activering gedurende korte tijd bij een relatief hoge temperatuur.

40 In de experimentele proeven worden de twee ternaire 300 0 6 11 - 10 - legeringen, hierboven aangegeven met a) en b) -volgens de uitvinding vergeleken met twee bekende legeringen, nl. met de Zr-Ti-Ni legering (Brits octrooischrift 1.370.208) aangegeven met de letter d), en een binaire 5 Zr-Al legering (Amerikaans octrooischrift 3.203.901), aangegeven met de letter f).

Voor het gebruik werden alle getterlegeringen onderworpen aan een warmtebehandeling voor activatie bij een temperatuur van 900°C gedurende een tijd van _3 10 30 sec. onder vacuum bij een druk van 10 torr. Er werden metingen gedaan van de sorptiesnelheid V als funktie van de hoeveelheid Q van gesorbeerd gas bij een temperatuur van 400°C (fig. 9 en 10) en bij kamertemperatuur, 25°C (fig. 11 en 12) . De gesorbeerde gassen w'aren resp.

15 H2 (fig. 9-11) en CO (fig. 10 - 12) bij een druk van 3.10-6 torr.

De proeven tonen aan, dat het gedrag van de ternaire legeringen volgens de uitvinding duidelijk beter is dan die van de Zr-Ti-Ni legering en ongeveer gelijk 20 aan die van de Zr-Al legering, welke laatste bestond uit 84"% Zr en 16 % Al.

Een verder aspect van de ternaire legeringen volgens de uitvinding is, dat zij kunnen worden geactiveerd in een relatief korte tijd van 1-10 min. bij een relatief lage 25 temperatuur van 350 tot 450°C voör hun daaropvolgend gebruik voor de sorptie bij omgevingstemperaturen van gassen zoals H2 en CO.

Vergelijkende proeven werden genomen tussen ternaire legeringen, zoals boven genoemd aangegeven met 30 de letters a) en c), en de bekende ternaire legering Zr-Ti-Ni (aangegeven met letter d)), waarbij de getterlegeringen werden geactiveerd bij een temperatuur van 400°C, en vervolgens gebruikt bij omgevingstemperatuur 25°C, voor het sorberen van waterstof en CO.

35 In êën geval werd de activering uitgevoerd bij 400°C gedurende 2 min. en in een ander geval werden de legeringen geactiveerd, nog steeds bij dezelfde temperatuur van 400°C, na. eerst gedurende één nacht te zijn gelaten bij een temperatuur van 300 + 50°C, teneinde de ontgassings-40 condities te simuleren, die worden gebruikt voor verschil- 800 0511 - il - -,.

lende soorten elektroneninrichtingen, zoals bijv. vacuumlampen en Dewars voor infrarooddetectoren, welke condities de getter reeds activeren.

In het eerste geval werden de getteriegeringen 5 gebruikt voor de sorptie van waterstof bij een druk -5 van 3.10 torr, en de sorptiekrommen zijn getoond in de grafiek van fig. 13. In het tweede geval werden de getteriegeringen gebruikt voor de sorptie van waterstof en CO bij een druk van 3.10 torr, en deze sorptiekrommen 10 zijn getoond in de grafieken van de fig. 14 en 15.

Uit deze grafieken blijkt duidelijk de superioriteit van de getteriegeringen van de uitvinding.

Uit het voorgaande kan men duidelijk de voordelen inzien, bereikt met de ternaire getteriegeringen volgens 15 de uitvinding en het brede gebied van mogelijkheden voor toepassing van deze legeringen.

Algemeen gesproken valt het in te zien, dat de werkwijze volgens de uitvinding voor het stoechio-metrische sorberen van zuurstof en waterstof van water 20 en waterdamp in wezen bestaat uit het in het contact brengen van het water met de ternaire getterlegering Zr-V-Fe, waarbij de partiële waterdruk kleiner is dan 100 torr, waarbij de getterlegering een temperatuur heeft tussen 200°C en 350°C, waarbij de getterlegering in staat 25 is om tot 4 gew. % water te sorberen, en waarbij de deeltjesgrootte van de getterlegering lyU tot 500yU bedraagt.

Er zij aan herinnerd, dat water en waterdamp kan zijn vermengd met een edelgas, bijv. helium, zoals het geval is bij splijtstofelementen van een kernreactor.

30 Aan de andere kant bestaat de werkwijze volgens de uitvinding voor het sorberen van verschillende gassen, zoals bijv. H2, CO, C02 uit een gesloten vat algemeen uit het inbrengen in het vat van een ternaire getterlegering van Zr-V-Fe, het evacuëren van het vat tot een -2 35 druk lager dan 10 torr, het verhitten van de ternaire legering tot een temperatuur hoger dan 700°C gedurende een tijd groter dan 20 sec., en het vervolgens reduceren van de temperatuur tot een waarde tussen 400°C en 25°C.

Hoewel de uitvinding in het voorgaande in detail 40 is beschreven aan de hand van bepaalde voorkeursuitvoe- 80 0 0 611 .1· - 12 - ringen en toepassingen, zal het duidelijk zijn, dat variaties en modificaties mogelijk zijn zonder daarbij te treden buiten het kader van de uitvinding.

- conclusies - 8 0 0 0 6 11

Claims

1. Werkwijze voor het sorberen van water, waterdamp en andere gassen van een gesloten vat, gekenmerkt door de volgende stappen: . A) het inbrengen in het vat van een niet verdamp-5 bare ternaire getterlegering, waarvan de samenstelling in gewichtspercent, wanneer uitgezet op een ternair samenstellingsdiagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door de punten: 10 a) 75 % Zr - 20 % V - 5 S Fe b) 45 % Zr - 20 % V - 35 % Fe c) 45 % Zr - 50 % V - 5 % Fe- B) het evacueren van het vat tot een druk van minder -2 dan 10 torr,

15 C) het activeren van de getterlegering door de ternaire legering te verhitten tot een temperatuur hoger dan 700°C, en D) het reduceren van de temperatuur tot een waarde tussen 400°C en 25°C.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de ternaire legeringssamenstelling is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door de punten: d) 70 % Zr - 25 % V - 5 % Fe 25 e) 70 % Zr - 24 % V - 6 % Fe f) 66 % Zr - 24 % V - 10 % Fe g) 47 % Zr - 43 % V - 10 % Fe h) 47. % Zr - 43 % V - 8 % Fe i) 50 % Zr - 45 % V - 5 % Fe.

3. Werkwijze, voor het sorberen van gas uit een gesloten vat, gekenmerkt door de stappen: A) het inbrengen in het vat een niet verdampbare ternaire getterlegering, waarvan de gewichtssamenstelling, indien uitgezet op een ternair samenstellingsdiagram in 35 gewichtspercenten Zr, V en Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door: 80 0 0 6 11 ύ - 14 - a) 75. % Zr - 20 % V - 5 % Fe b) 45 % Zr'- 20 % V - 35 % Fe c) 45 % Zr - 50 % V - 5 % Fe B) het evacueren van het vat tot een druk van -2 5 minder dan 10 torr, C) het activeren van de getterlegering door de ternaire legering te verhitten tot een temperatuur niet groter dan 450°C gedurende een tijd tussen 1 en 10 minuten, en

10 D) het reduceren van de temperatuur tot een waarde tussen 400°C en 25°C.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het kenm. erk, dat in het vat een niet verdampbare getterlegering wordt ingebracht, waarvan de samenstel-15 ling in gewichtspercent, wanneer uitgezet op een ternair samenstellingsdiagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door de punten: d) 70 % Zr ^ 25 % V

- 5 % Fe 20 e) 70 % Zr - 24 % V - 6 % Fe f) 66 % Zr - 24 % V - 10 % Fe g) 47 % Zr - 43 % V - 10 % Fe h) 47 % Zr - 43 % V - 8 % Fe i) 50 % Zr - 45 % V - 5 % Fe 25 '5. Werkwijze voor het sorberen van zowel zuurstof als waterstof uit water, met het kenmerk, dat men het water in contact brengt met een niet verdampbaar gettermateriaal, dat in wezen bestaat uit een ternaire legering, waarvan de samenstelling in 30 gewichtspercent, indien uitgezet op een ternair samenstellingsdiagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten worden gedefinieerd door de punten: a) 75 % Zr - 20 % V - 5 % Fe 35 b) 45 % Zr - 20 % V - 35 % Fe c.) 45 % Zr - 50 % V - 5 % Fe.

6. Werkwijze voor het sorberen van zowel zuurstof als waterstof uit water, gekenmerkt door 80 0 0811 - 15 - ‘ ' het in contact brengen van het water met een niet verdampbaar gettermetaal, in wezen bestaande uit een ternaire legering, waarvan de samenstelling in gewichts-percent, indien uitgezet op een ternair samenstellings-5 diagram in gewichtspercenten Zr, V en Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten zijn gedefinieerd door de punten: d) 70 % Zr - 25 % V - 5 % Fe e) 70 S Zr - 24 % V - 6 % Fe 10 f) 66 % Zr - 24 % V - 10 % Fe g) 47 % Zr - 43 % V - 10 % Fe h) 47 % Zr - 43 % V - 8 % Fe i) 50 % Zr - 45 % V - 5 % Fe.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het 15 kenmerk, dat het gettermateriaal wordt verhit tot een temperatuur van tussen 250°C en 350°C.

8. Werkwijze volgens één der conclusie 1-7, met het kenmerk, dat de getterlegering een deeltjesgrootte heeft van minder dan 500^u. 80 0 0 6 11 4