RU2670511C2 - Неиспаряемые геттерные сплавы, особенно подходящие для сорбции водорода и монооксида углерода - Google Patents

Неиспаряемые геттерные сплавы, особенно подходящие для сорбции водорода и монооксида углерода Download PDF

Info

Publication number
RU2670511C2
RU2670511C2 RU2016120582A RU2016120582A RU2670511C2 RU 2670511 C2 RU2670511 C2 RU 2670511C2 RU 2016120582 A RU2016120582 A RU 2016120582A RU 2016120582 A RU2016120582 A RU 2016120582A RU 2670511 C2 RU2670511 C2 RU 2670511C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
getter
alloy
getter device
powders
hydrogen
Prior art date
Application number
RU2016120582A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016120582A3 (ru
RU2016120582A (ru
Inventor
Альберто КОДА
Алессандро ГАЛЛИТОНЬОТТА
Антонио БОНУЧЧИ
Андреа КОНТЕ
Original Assignee
Саес Геттерс С.П.А.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саес Геттерс С.П.А. filed Critical Саес Геттерс С.П.А.
Publication of RU2016120582A publication Critical patent/RU2016120582A/ru
Publication of RU2016120582A3 publication Critical patent/RU2016120582A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670511C2 publication Critical patent/RU2670511C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045Alloys based on refractory metals
    • C22C1/0458Alloys based on titanium, zirconium or hafnium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C16/00Alloys based on zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/24Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J61/26Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/183Composition or manufacture of getters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1122Metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/10Single element gases other than halogens
    • B01D2257/108Hydrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/502Carbon monoxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к геттерному устройству для сорбции водорода и монооксида углерода. Геттерное устройство содержит композицию порошков неиспаряемого геттерного сплава, которая содержит цирконий, ванадий, титан и алюминий. Указанный неиспаряемый геттерный сплав необязательно содержит по меньшей мере один дополнительный химический элемент в суммарном количестве менее 8 ат.% от общей композиции неиспаряемого геттерного сплава, являющейся суммой циркония, ванадия, титана, алюминия и указанных необязательно присутствующих дополнительных элементов, сбалансированных до 100 ат.%. В качестве дополнительных химических элементов указанный неиспаряемый геттерный сплав содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из железа, хрома, марганца, кобальта и никеля, в количестве от 0,1 до 7 ат.% от упомянутой общей композиции неиспаряемого геттерного сплава и необязательно содержит незначительные количества других химических элементов в количестве менее 1% относительно упомянутой общей композиции сплава. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к новым геттерным сплавам с повышенной скоростью сорбции водорода и монооксида углерода, к способу сорбции водорода указанными сплавами и к устройствам, чувствительным к водороду, в которых используются указанные сплавы для удаления водорода.
Сплавы, которые являются объектом настоящего изобретения, особенно полезны для всех применений, требующих высокой скорости сорбции значительных количеств водорода и монооксида углерода.
Среди наиболее интересных применений этих новых сорбирующих сплавов - осветительные лампы, вакуумные насосы и газоочистка.
Использование геттерных материалов для удаления водорода в этих применениях уже известно, но разработанные и используемые в настоящее время решения не подходят для соответствия требованиям, которые вызваны непрерывными технологическими разработками, которые устанавливают все более и более жесткие лимиты и ограничения.
В лампах освещения, с особым упором на газоразрядные лампы высокого давления и ртутные лампы низкого давления, присутствие не только водорода даже при низком содержании, но и других газообразных загрязняющих веществ существенно снижает характеристики устройств. Более подробную информацию по явлению ухудшения можно найти в ЕР 1704576, относящемуся к сорбции водорода и остаточного монооксида углерода различными материалами.
В данной конкретной области применения особенно важна не только способность материала к эффективной сорбции водорода при высоких температурах, но для некоторых ламп важна и высокая скорость сорбции, а также низкая температура активации материала в отношении сорбции других газов, по сравнению с обычными неиспаряемыми геттерными (NEG) сплавами.
Другой областью применения, которая может получить преимущество от использования геттерных сплавов, способных к сорбции водорода при высоких температурах, являются геттерные насосы. Этот тип насосов описан в US 5324172 и US 6149392, а также в WO 2010/105944, все на имя заявителя. Возможность использования геттерного материала насоса при высокой температуре улучшает их характеристики с точки зрения сорбционной емкости по другим газам, но в данном случае высокая скорость сорбции является основным вопросом, настолько же важным, как и емкость, чтобы получить более хорошие характеристики устройства.
Другой областью применения, в которой достигается эффект за счет преимуществ геттерного материала, способного сорбировать водород и монооксид углерода с высокой скоростью сорбции, является очистка газов, используемых в полупроводниковой промышленности. По существу, в частности, когда требуются высокие расходы потоков, обычно выше нескольких л/мин, геттерный материал должен быстро сорбировать газообразные вещества, чтобы удалить газовые примеси, такие как N2, Н2О, О2, СН4, СО, СO2.
Два из наиболее эффективных решений удаления водорода описаны в ЕР 0869195 и в WO 2010/105945, обе на имя заявителя. Первое решение использует Цирконий-Кобальт-РЗ сплавы, где РЗ может составлять максимум 10%, и выбран из иттрия, лантана и других редкоземельных (РЗ) металлов, в частности, высоко оценивают сплав со следующим массовым процентным содержанием: Zr 80,8%, Со 14,2% и РЗ 5%. Вместо этого, второе решение использует сплавы на основе иттрия, чтобы максимизировать удаляемое количество водорода также при температурах выше 200°С, но их свойства необратимой сорбции газа существенно ограничены в отношении потребностей многих применений, требующих условий вакуума.
Отдельное решение, пригодное для быстрого геттерирования водорода и других нежелательных газов, таких как СО, N2 и О2, описано в US 4360445, но стабилизированное кислородом интерметаллическое соединение цирконий-ванадий-железо, раскрытое в нем, успешно может быть использовано только в определенном диапазоне температур (т.е. -196°С до 200°С), что требует большого количества кислорода, понижающего сорбционную емкость и скорость на грамм, т.е. ограничивает его область возможного применения.
В качестве альтернативы US 4839035 раскрывает неиспаряемый геттерный сплав, подходящий для удаления водорода и монооксида углерода, с акцентом на Zr-богатые композиции, выбранные в системе цирконий-ванадий-алюминий. Даже если эти сплавы кажутся эффективными в плане облегчения некоторых стадий в процессе производства, скорости сорбции при воздействии Н2 и СО недостаточны для использования во многих применениях, как, например, в геттерных насосах для высоковакуумных систем. WO 2013/175340 на имя заявителя, описывает некоторые стабильные геттерные сплавы, содержащие цирконий, ванадий и титан (то есть не требующие большого количества кислорода для получения интерметаллического соединения) и имеющие улучшенную сорбционную емкость по отношению к некоторым газообразным загрязняющим веществам. Однако WO 2013/175340 не раскрывает путь достижения улучшения скорости сорбции по водороду и одновременно другим газообразным веществам, т.е. монооксиду углерода.
Таким образом предполагаются улучшенные характеристики по водороду и монооксиду углерода сплавов в соответствии с настоящим изобретением и оцениваются двойным возможным значением, а именно увеличением скорости сорбции Нг, и с низким равновесным давлением водорода. Для наиболее интересных сплавов в соответствии с настоящим изобретением, это свойство следует рассматривать и связывать с неожиданным улучшением сорбционных характеристик относительно других газообразных веществ и, в частности, относительно СО. Кроме того, эти сплавы обладают более низкими температурами активации и более низкими потерями частиц в сочетании с более высокой устойчивостью к охрупчиванию и устойчивостью к водород-катионированию.
Поэтому целью настоящего изобретения является создание геттерных устройств, на основе использования нового неиспаряемого геттерного материала, способного преодолеть недостатки известного уровня техники. Эти цели достигаются с помощью геттерного устройства, содержащего порошки четверного неиспаряемого геттерного сплава, указанный неиспаряемый геттерный сплав содержит в качестве элементов композиции цирконий, ванадий, титан и алюминий и имеет содержание указанных элементов в атомных процентах, которое может варьировать в следующих диапазонах атомных процентов:
a. цирконий от 38 до 44,8%
b. ванадий от 14 до 29%
c. титан от 13 до 15%
d. алюминий от 11,5 до 35%,
причем указанные диапазоны атомных процентов выражены относительно суммы циркония, ванадия, титана и алюминия в неиспаряемом геттерном сплаве.
Авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что четверные сплавы в системе Zr-V-Ti-Al имеют повышенную скорость сорбции Н2 и СО, когда количество титана выбрано в диапазоне от 13 до 15%.
Необязательно композиция неиспаряемого геттерного сплава может дополнительно содержать в качестве дополнительных элементов композиции один или более металлов с общей атомной концентрацией менее 8% относительно общей композиции сплава. В частности, эти один или несколько металлов, могут быть выбраны из группы, состоящей из железа, хрома, марганца, кобальта и никеля с общим содержанием в атомных процентах предпочтительно от 0,1 до 7%, более предпочтительно от 0,1 до 5%. Кроме того, незначительные количества других химических элементов могут присутствовать в композиции сплава, если их общее процентное содержание составляет менее 1% относительно общей композиции сплава.
Эти и другие преимущества и характеристики сплавов и устройств в соответствии с настоящим изобретением будут понятны специалистам в данной области техники из последующего подробного описания некоторых не ограничивающих его осуществлений со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет устройство, содержащее геттерные тела в соответствии с одним осуществлением настоящего изобретения;
Фиг. 1а и 1b представляют некоторые спеченные геттерные тела в соответствии с настоящим изобретением, пригодные для использования в геттерном устройстве, представленном на фиг.1;
Фиг. 2-4 представляют устройства, изготовленные из единого тела из спрессованного сплава в соответствии с различными возможными осуществлениями; и
Фиг. 5-8 представляют другие геттерные устройства на основе порошка сплава в соответствии с настоящим изобретением.
В области геттерных насосов требуется эффективно сорбировать водород за счет работы при высоких температурах, например, при 200°С, так, чтобы геттерный материал был способен эффективно сорбировать примеси других газов, а также N2, Н2О, О2, СН4, СО, СО2, которые могут присутствовать в камере, подлежащей откачиванию газа. В этом случае, все сплавы, которые являются предметом настоящего изобретения, имеют признаки, которые обладают преимуществом в данном применении, причем особенно ценятся те, которые имеют более высокое сродство к некоторым газовым примесям.
Фиг. 1 представляет дискообразные геттерные элементы (121, 121', …) удобно собранные в стопу (120), чтобы получить объект с повышенными характеристиками откачки. Стопа может быть снабжена нагревательным элементом, соосным к несущему элементу (122), и установленным на вакуумном фланце или фиксированным в вакуумной камере с помощью соответствующих держателей. Некоторые не ограничивающие осуществления геттерных элементов, пригодных для использования для получения указанной стопы, показаны на фиг. 1a - 1b.
Фиг. 2-3 представляют соответственно, цилиндр 20 и панель 30, изготовленную вырезанием из листа сплава соответствующей толщины или полученную прессованием порошка сплава. Для практического использования устройства должны быть установлены в фиксированном положении в контейнере, который должен поддерживаться свободным от водорода. Устройства 20 и 30 могут быть закреплены непосредственно на внутренней поверхности контейнера, например, с помощью точечной сварки, когда указанная поверхность выполнена из металла. Альтернативно устройства 20 или 30 могут быть размещены в контейнере с помощью соответствующих опор и крепление на опорах может быть осуществлено при помощи сварки или механического сжатия.
Фиг. 4 представляет другое возможное осуществление геттерного устройства 40, в котором используется отдельное тело из сплава согласно изобретению, в частности, для сплавов, имеющих свойства высокой пластичности. В этом случае сплав изготовлен в виде полосы, из которой вырезают часть 41 искомого размера, и часть 41 изгибают в ее части 42 вокруг опоры 43 в виде металлической проволоки. Опора 43 может быть линейной, но предпочтительно она снабжена изгибами 44, 44', 44ʺ, которые помогают размещать детали 41, чья форма может поддерживаться с помощью одной или нескольких точек сварки (не показаны на фиг.) в зоне перекрытия 45, хотя простое сжатие при сгибании вокруг опоры 43 может быть достаточным с учетом пластичности этих сплавов.
Альтернативно другие геттерные устройства в соответствии с изобретением могут быть изготовлены с использованием порошков сплавов. В случае, когда используются порошки, они предпочтительно имеют размер частиц менее 500 мкм и более предпочтительно менее 300 мкм в некоторых применениях от 0 до 125 мкм.
Фиг. 5 представляет вид с разрывом устройства 50, имеющего форму таблетки 51 с опорой 52, вставленной в него; такое устройство может быть изготовлено, например, путем прессования порошков в пресс-форме с опорой 52 размещенной в пресс-форме перед загрузкой порошка. Альтернативно опора 52 может быть приварена к таблетке 51.
Фиг. 6 представляет устройство 60, сформированное из порошков сплава 61 в соответствии с изобретением, запрессованных в металлический контейнер 62; устройство 60 может быть закреплено на опоре (не показана на рисунке), например, с помощью ее приваривания к контейнеру 62.
Наконец фиг. 7-8 представляют другой тип устройства, содержащего опору 70, изготовленную начиная с металлического листа 71 с углублением 72, полученным путем прессования листа 71 в подходящей форме. Большую часть нижней части углубления 72 затем удаляют отрезанием, получая отверстие 73, и опора 70 удерживается внутри пресс-формы так, что углубление 72 может быть заполнено порошками сплава, которые затем прессуют на месте, получая таким образом устройство 80 (если смотреть в разрезе по линии А-А' фиг. 7), в котором набивка порошка 81 имеет две поверхности, 82 и 83, открытые для сорбции газа.
Во всех устройствах, в соответствии с изобретением опоры, контейнеры и любые другие металлические части, которые не сформированы из сплава согласно изобретению, выполнены из металлов, имеющих низкое давление пара, таких как вольфрам, тантал, ниобий, молибден, никель, ферроникель или сталь, чтобы предотвратить эти части от испарения из-за высокой рабочей температуры, которой подвергаются указанные устройства.
Сплавы, пригодные для геттерных устройств в соответствии с изобретением, могут быть получены плавлением чистых элементов, предпочтительно, в виде порошка или кусочков, для того, чтобы получить искомые атомные отношения. Плавление должно проводиться в контролируемой атмосфере, например, под вакуумом или в атмосфере инертного газа (аргон предпочтителен), чтобы избежать окисления готовящегося сплава. Среди наиболее распространенных технологий плавления, но без ограничения ими, могут быть использованы дуговая плавка, вакуумная индукционная плавка (VIM), вакуумно-дуговой переплав (VAR), индукционная гарнисажная плавка (ISM), электрошлаковый переплав (ESR), или электронно-лучевой переплав (ЕВМ). Спекание или спекание при высоком давлении порошков также может быть использовано для формирования множества различных форм, таких как диски, бруски, кольца и т.д. из неиспаряющихся геттерных сплавов согласно настоящему изобретению, например, для использования в геттерных насосах. В возможном осуществлении настоящего изобретения, кроме того, спеченные продукты могут быть получены с использованием смеси порошков геттерного сплава, имеющих состав по п. 1, необязательно в смеси с порошком металла, такого как, например, титан, цирконий или их смеси, чтобы получить геттерные элементы, как правило, в виде брусков, дисков или аналогичных форм, а также описанных, например, в ЕР 0719609.
В качестве примера, поликристаллические слитки могут быть получены с помощью дуговой плавки соответствующих смесей элементов высокой чистоты в атмосфере аргона. Затем слиток может быть измельчен в шаровой мельнице в корпусе из нержавеющей стали в атмосфере аргона и затем просеян до искомой фракции порошка обычно менее 500 мкм, предпочтительно менее 300 мкм.
Во втором аспекте изобретение заключается в применении геттерного устройства, как описано выше, для удаления водорода и монооксида углерода. Например, указанное применение может быть направлено на удаление водорода и монооксида углерода из закрытой системы или устройства, включающих или содержащих вещества или структурные элементы, которые чувствительны к присутствию указанных газов. Альтернативно указанное применение может быть направлено на удаление водорода и монооксида углерода из газовых потоков, используемых в производственных процессах с участием веществ или структурных элементов, которые чувствительны к присутствию указанных газов. Водород и монооксид углерода отрицательно влияют на характеристики и на свойства устройства и указанный нежелательный эффект может быть устранен или ограничен посредством по меньшей мере геттерного устройства, содержащего четверной неиспаряемый геттерный сплав, содержащий в качестве элементов композиции цирконий, ванадий, титан, алюминий и имеющий содержание указанных элементов в атомных процентах, которое может варьировать в следующих диапазонах:
a. цирконий от 38 до 44,8%;
b. ванадий от 14 до 29%
c. титан от 13 до 15%
d. алюминий от 11,5 до 35%,
причем указанные диапазоны атомных процентов приведены относительно суммы циркония, ванадия, титана и алюминия в неиспаряемом геттерном сплаве.
Необязательно композиция неиспаряемого геттерного сплава может дополнительно содержать в качестве дополнительных элементов композиции один или более металлов с общей атомной концентрацией менее 8% относительно общей композиции сплава. В частности, эти металлы могут быть выбраны из группы, состоящей из железа, хрома, марганца, кобальта и никеля с общим атомным процентным содержанием предпочтительно от 0,1 до 7%, более предпочтительно от 0,1 до 5%. Кроме того, незначительные количества других химических элементов могут присутствовать в композиции сплава, если их общее процентное содержание составляет менее 1% относительно общей композиции сплава.
Применение в соответствии с изобретением может быть осуществлено при использовании геттерного сплава в виде порошка, порошков спрессованных в таблетки, ламинированных на подходящих металлических листах или расположенных внутри одного из подходящих контейнеров, возможные варианты хорошо известны специалистам в данной области техники.
Альтернативно применение в соответствии с изобретением может быть осуществлено при использовании геттерного сплава в виде спеченных (или спеченных при высоком давлении) порошков, при необходимости в смеси с порошками металлов, таких как, например, титан или цирконий или их смеси.
Приведенные выше соображения относительно расположения геттерного материала в соответствии с настоящим изобретением являются общими и пригодны независимо от способа применения материала или конкретной структуры контейнера.
Не ограничивающие примеры систем чувствительных к водороду, которые могут достичь определенных преимуществ от использования вышеописанных геттерных устройств, являются вакуумные камеры, транспортирующие средства криогенных жидкостей (например, водорода или азота), солнечные приемники, колба термоса, гидравлические линии с вакуумной изоляцией (например, для закачки пара), электронные трубки, дьюары и т.д.
Изобретение далее будет проиллюстрировано с помощью следующих примеров. Эти не ограничивающие примеры иллюстрируют некоторые осуществления, которые предназначены, чтобы научить специалиста в данной области техники, как реализовать изобретение.
Примеры
Несколько поликристаллических слитков готовят дуговой плавкой соответствующих смесей составляющих металлических элементов высокой чистоты в атмосфере аргона. Каждый слиток затем измельчают в шаровой мельнице в корпусе из нержавеющей стали в атмосфере аргона с последующим просеиванием до искомой фракции порошка, то есть менее 300 мкм.
150 мг каждого сплава, из перечисленных в таблице 1 (см ниже), прессуют в кольцевых контейнерах, чтобы получить образцы, обозначенные как образцы А, В, С, D, Е, (в соответствии с настоящим изобретением), и образец сравнения 1.
Figure 00000001
Сравнивают их сорбционные характеристики по водороду и монооксиду углерода.
Испытание для оценки сорбционной емкости по Н2 и СО осуществляют на стенде в сверхвысоком вакууме. Образец геттера устанавливают внутри баллона и ионизационный вакуумметр позволяет измерять давление на образце, в то время как другой ионизационный вакуумметр позволяет измерять давление выше по потоку от канала, расположенного между двумя датчиками. Геттер активируется радиочастотной печью при 550°С×60 мин, после чего его охлаждают и выдерживают при температуре 200°С. Поток Н2 или СО подают на геттер с известным расходом, сохраняя постоянное давление 3×10-6 торр. Измерением давления до и после прохождения канала и интегрированием изменения давления во времени можно рассчитать скорость откачки и количество сорбированное геттером. Регистрируемые данные представлены в таблице 2.
Figure 00000002

Claims (20)

1. Геттерное устройство, содержащее композицию порошков неиспаряемого геттерного сплава, характеризующееся тем, что композиция порошков неиспаряемого геттерного сплава содержит цирконий, ванадий, титан и алюминий при следующем содержании элементов относительно их суммарного содержания, ат.%:
цирконий от 38 до 44,8
ванадий от 14 до 29
титан от 13 до 15
алюминий от 11,5 до 35,
причем указанный неиспаряемый геттерный сплав необязательно содержит по меньшей мере один дополнительный химический элемент в суммарном количестве менее 8 ат.% от общей композиции неиспаряемого геттерного сплава, являющейся суммой циркония, ванадия, титана, алюминия и указанных необязательно присутствующих дополнительных элементов, сбалансированных до 100 ат.%, при этом в качестве дополнительных химических элементов указанный неиспаряемый геттерный сплав содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из железа, хрома, марганца, кобальта и никеля, в количестве от 0,1 до 7 ат.% от упомянутой общей композиции неиспаряемого геттерного сплава и необязательно содержит незначительные количества других химических элементов в количестве менее 1% относительно упомянутой общей композиции сплава.
2. Гетеррное устройство по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один дополнительный элемент, выбранный из группы, состоящей из железа, хрома, марганца, кобальта и никеля, имеет содержание в атомных процентах от 0,1 до 5% относительно общей композиции сплава.
3. Геттерное устройство по п. 1 или 2, в котором указанные порошки геттерного сплава смешаны с порошками металла.
4. Геттерное устройство по п. 3, в котором указанные порошки металла выбраны из титана, циркония или их смесей.
5. Геттерное устройство по любому из пп. 1, 2 или 4, в котором указанные порошки сплава имеют размер частиц менее 500 мкм.
6. Геттерное устройство по п. 3, в котором указанные порошки сплава имеют размер частиц менее 500 мкм.
7. Геттерное устройство по п. 5, в котором указанные порошки сплава имеют размер частиц менее 300 мкм.
8. Геттерное устройство по п. 6, в котором указанные порошки сплава имеют размер частиц менее 300 мкм.
9. Геттерное устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 6-8, в котором указанные порошки сплава спрессованы и спечены для формирования единого геттерного элемента.
10. Геттерное устройство по п. 3, в котором указанные порошки сплава спрессованы и спечены для формирования единого геттерного элемента.
11. Геттерное устройство по п. 5, в котором указанные порошки сплава спрессованы и спечены для формирования единого геттерного элемента.
12. Геттерное устройство по п. 9, которое представляет собой геттерный насос, картридж для геттерного насоса или насос, содержащий один или несколько насосных элементов.
13. Геттерное устройство по п. 10 или 11, которое представляет собой геттерный насос, картридж для геттерного насоса или насос, содержащий один или несколько насосных элементов.
14. Применение геттерного устройства по любому из пп. 1 - 13 для сорбции водорода и монооксида углерода.
15. Чувствительная к водороду система, содержащая геттерное устройство, отличающаяся тем, что она содержит геттерное устройство по любому из пп. 1 - 13.
RU2016120582A 2013-11-20 2014-11-19 Неиспаряемые геттерные сплавы, особенно подходящие для сорбции водорода и монооксида углерода RU2670511C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI2013A001921 2013-11-20
IT001921A ITMI20131921A1 (it) 2013-11-20 2013-11-20 Leghe getter non evaporabili particolarmente adatte per l'assorbimento di idrogeno e monossido di carbonio
PCT/IB2014/066169 WO2015075648A1 (en) 2013-11-20 2014-11-19 Non-evaporable getter alloys particularly suitable for hydrogen and carbon monoxide sorption

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016120582A RU2016120582A (ru) 2017-11-30
RU2016120582A3 RU2016120582A3 (ru) 2018-05-30
RU2670511C2 true RU2670511C2 (ru) 2018-10-23

Family

ID=49958554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016120582A RU2670511C2 (ru) 2013-11-20 2014-11-19 Неиспаряемые геттерные сплавы, особенно подходящие для сорбции водорода и монооксида углерода

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9416435B1 (ru)
EP (1) EP3071720B1 (ru)
JP (1) JP6416898B2 (ru)
KR (1) KR102022755B1 (ru)
CN (1) CN105593389B (ru)
IT (1) ITMI20131921A1 (ru)
MY (1) MY174195A (ru)
RU (1) RU2670511C2 (ru)
WO (1) WO2015075648A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107076133B (zh) 2014-06-26 2019-06-18 工程吸气公司 吸气剂泵送系统
ITUA20163861A1 (it) * 2016-05-27 2017-11-27 Getters Spa Non-evaporable getter alloys particularly suitable for hydrogen and carbon monoxide sorption
CN111041257A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 上海晶维材料科技有限公司 一种具有表面高通量布气系统吸气材料的制备方法
CN111621671B (zh) * 2020-06-18 2022-03-15 南京哲玺太电子科技有限公司 锆系非蒸散型吸气剂及其制备方法与应用
CN112410639A (zh) * 2020-10-16 2021-02-26 北京赛博泰科科技有限公司 一种非蒸散型低温激活宽程工作吸气合金及其制备方法
CN114121573A (zh) * 2021-12-17 2022-03-01 上海晶维材料科技有限公司 一种无颗粒吸气剂
CN115074669A (zh) * 2022-06-10 2022-09-20 南京华东电子真空材料有限公司 一种低温激活的大容量吸气薄膜
WO2024028240A1 (en) 2022-08-01 2024-02-08 Saes Getters S.P.A. Snap-on getter pump assembly and its use
CN116555714B (zh) * 2023-03-13 2023-12-29 中国科学院近代物理研究所 一种TiZrV-Al磁控溅射靶材及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4360445A (en) * 1981-06-16 1982-11-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Oxygen stabilized zirconium-vanadium-iron alloy
US4839085A (en) * 1987-11-30 1989-06-13 Ergenics, Inc. Method of manufacturing tough and porous getters by means of hydrogen pulverization and getters produced thereby
EP0719609A2 (en) * 1994-12-02 1996-07-03 Saes Getters S.P.A. A process for producing high-porosity non-evaporable getter materials and materials thus obtained
WO2004024965A2 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Saes Getters S.P.A. Getter compositions reactivatable at low temperature after exposure to reactive gases at higher temperature
RU2253695C2 (ru) * 2000-09-27 2005-06-10 Саес Геттерс С.П.А. Пористые газопоглотительные устройства со сниженной потерей частиц и способ их изготовления
RU2260069C2 (ru) * 2000-05-30 2005-09-10 Саес Геттерс С.П.А. Неиспаряемые геттерные сплавы
RU2388839C2 (ru) * 2004-11-23 2010-05-10 Саес Геттерс С.П.А. Неиспаряющиеся газопоглотительные сплавы для сорбции водорода

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849205A (en) * 1987-11-17 1989-07-18 Kuochih Hong Hydrogen storage hydride electrode materials
US4839035A (en) 1988-02-25 1989-06-13 Iafrate John A Cylindrical screen separator with spirally arranged clearing and conveying blades
US5104617A (en) * 1990-04-26 1992-04-14 Energy Conversion Devices, Inc. Catalytic hydrogen storage electrode materials for use in electrochemical cells and electrochemical cells incorporating the materials
US5096667A (en) * 1989-11-24 1992-03-17 Energy Conversion Devices, Inc. Catalytic hydrogen storage electrode materials for use in electrochemical cells and electrochemical cells incorporating the materials
JPH04233125A (ja) * 1990-12-07 1992-08-21 Urgenics Inc ゲッタ・ストリップ
IT1255438B (it) 1992-07-17 1995-10-31 Getters Spa Pompa getter non evaporabile
US6109880A (en) * 1994-10-31 2000-08-29 Saes Pure Gas, Inc. Getter pump module and system including focus shields
IT1290451B1 (it) 1997-04-03 1998-12-03 Getters Spa Leghe getter non evaporabili
IT1295340B1 (it) 1997-10-15 1999-05-12 Getters Spa Pompa getter ad elevata velocita' di assorbimento di gas
JP3528599B2 (ja) * 1998-05-21 2004-05-17 トヨタ自動車株式会社 水素吸蔵合金
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
CN101194343B (zh) 2004-01-05 2010-12-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 紧凑的高压放电灯及其制造方法
CN1796579A (zh) * 2004-12-21 2006-07-05 成都思摩纳米技术有限公司 一种制备锆-钒-铁吸气剂的新工艺
CN101163586A (zh) * 2005-02-17 2008-04-16 泽斯吸气剂公司 柔性多层吸气器
ITMI20090402A1 (it) 2009-03-17 2010-09-18 Getters Spa Sistema di pompaggio combinato comprendente una pompa getter ed una pompa ionica
ITMI20090410A1 (it) 2009-03-18 2010-09-19 Getters Spa Leghe getter non evaporabili adatte particolarmente per l'assorbimento di idrogeno
KR101224385B1 (ko) * 2011-02-11 2013-01-21 하호 저온용 게터 및 그의 제조방법
US9272259B2 (en) * 2012-04-19 2016-03-01 Ovonic Battery Company, Inc. Metal hydride alloys having improved activation and high rate performance
ITMI20120872A1 (it) 2012-05-21 2013-11-22 Getters Spa Leghe getter non evaporabili particolarmente adatte per l'assorbimento di idrogeno e azoto
CN102758101B (zh) * 2012-08-07 2013-12-18 南京盖特电子有限公司 一种非蒸散型低温激活锆基吸气剂合金及其制法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4360445A (en) * 1981-06-16 1982-11-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Oxygen stabilized zirconium-vanadium-iron alloy
US4839085A (en) * 1987-11-30 1989-06-13 Ergenics, Inc. Method of manufacturing tough and porous getters by means of hydrogen pulverization and getters produced thereby
EP0719609A2 (en) * 1994-12-02 1996-07-03 Saes Getters S.P.A. A process for producing high-porosity non-evaporable getter materials and materials thus obtained
RU2260069C2 (ru) * 2000-05-30 2005-09-10 Саес Геттерс С.П.А. Неиспаряемые геттерные сплавы
RU2253695C2 (ru) * 2000-09-27 2005-06-10 Саес Геттерс С.П.А. Пористые газопоглотительные устройства со сниженной потерей частиц и способ их изготовления
WO2004024965A2 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Saes Getters S.P.A. Getter compositions reactivatable at low temperature after exposure to reactive gases at higher temperature
RU2388839C2 (ru) * 2004-11-23 2010-05-10 Саес Геттерс С.П.А. Неиспаряющиеся газопоглотительные сплавы для сорбции водорода

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017504712A (ja) 2017-02-09
WO2015075648A1 (en) 2015-05-28
CN105593389B (zh) 2017-06-13
RU2016120582A3 (ru) 2018-05-30
MY174195A (en) 2020-03-13
KR102022755B1 (ko) 2019-09-18
ITMI20131921A1 (it) 2015-05-21
KR20160088286A (ko) 2016-07-25
US9416435B1 (en) 2016-08-16
RU2016120582A (ru) 2017-11-30
EP3071720A1 (en) 2016-09-28
US20160237533A1 (en) 2016-08-18
JP6416898B2 (ja) 2018-10-31
EP3071720B1 (en) 2018-02-28
CN105593389A (zh) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670511C2 (ru) Неиспаряемые геттерные сплавы, особенно подходящие для сорбции водорода и монооксида углерода
KR101564871B1 (ko) 수소 및 질소 흡착에 특히 적절한 비-증발형 게터 합금
RU2260069C2 (ru) Неиспаряемые геттерные сплавы
CN101068942B (zh) 用于氢气吸附的非蒸散型吸气剂合金
JP5306535B2 (ja) 非−蒸発性イットリウムベースのゲッター合金を用いた水素感受性デバイスからの水素除去方法
JPH10324937A (ja) 非蒸発型ゲッタ合金
KR20090023424A (ko) 수소 흡착을 위한 이트륨 기재의 비증발성 게터 합금
US10995390B2 (en) Non-evaporable getter alloys particularly suitable for hydrogen and carbon monoxide sorption