SU1277249A1 - Газопоглотитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнической промьшшенности, в частности к производству ла)п накаливани . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности газопоглощени . Газопоглотитель выполнен на основе металлов в аморфном состо нии. Повышение эффективности газопоглощени  на основе аморфных металлов происходит в результате их перевода в активное состо ние. Активирование газопоглотител  происходит при температуре модификационного перехода. Кодификационный переход осуществл етс  благодар  перестройке структуры вещества газопоглотител  из метастабиль- (Л ного состо ни , которьп  вл етс  аморфное, в термодинамически стабильное состо ние, которым  вл етс  кристаллическое . Использование металлов в аморфном состо нии позвол ет повысить активность газопоглотител , ю скорость поглощени , а следователь ч1 но, срок службы ламп. 1 ил,, 1 табл. со

Description

1 Изобретение относитс  к электротехнической Промыршенности и может быть использовано дл  производства ламп накаливани , а также различных электровакуумных устройств электронной промътленности. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности газопоглощени . На Чертеже приведены кривые, изменени  массы образцов лт/т предлагаемого газопоглотител  (крива  1) и газопоглотител  на основе цирв:они  марки ПЦрК-3 (крива  2) от температуры дл  среды газа-наполнител  ламп + 14% N). накаливани  (Аг Повышение эффективности газЪпоглощени  на основе аморфных металлов происходит.в результате их перевода в активное состо ние. Перевод предл гаемого газопоглотител  в активное состо ние происходит при температур модификационного перехода, практичес ки мгновенно в зависимости от приро ды и дисперсности газопоглотител  (за. секунды и доли секунд). Модифи кационный переход осуществл етс  в результате перестройки структуры ве щества газопоглотител  из метастабильного состо ни , которым  вл етс аморфное, в термодинамически стабиль- зо ных

ное, которым  вл етс  кристаллическое . Это термодинамически выгодный процесс, он сопровождаетс  уменьшением энергии системы и  вл етс  экзотермическим . Экзотермичность процесса перехода газопоглотител  обусловливает высокую скорость газопоглощени , так как в момент перестрой .ки структуры св зи ослабл ютс  и наход тс  в очень активном состо нии, по при перестройке структуры выдел етс  большое количество тепла,, что также облегчает процесс взаимодействи  газопоглотител  с примесными газами , т.е. повьп ает его активность. Температура модификационного пере хода газопоглотител  на основе аморф ного металла в кристаллическое состо  ние , как это установлено опытным путем, ниже температурь, активировани  этого металла в кристаллическом сойто нии. Кроме того, процесс перехода предложенного газопоглотител  из аморфного состо ни  в кристалл.ическое св зан со структурными изменени ми всей системы. Структурна  неоднородность и внутреннее напр жение при модификационном переходе

ных защитных; соединений, что создает благопри тные услови  дл  работы нагреваемых элементов устройства.

Claims (3)

1. Применение газопоглотител  на основе металлов в аморфном состо нии позволит предотвратить вредное воздействие остаточных газов на нагреваемые элементы (например, вольфрамовую спираль) и поддерживать требуемую 9 привод т к образованию в газопоглотителе трещин (массивный газопоглотитель ) или рассьтанию его частиц Vдисперсный газопоглотитель) на блоки . При этом возрастает активна  поверхность газопоглотител  и, следовательно повьшаетс  эффективность газопоглощени . Газопоглотитель на основе аморфных металлов пассивен к активным газам воздуха до температуры модификационного перехода. Это позвол ет длительно хранить газопоглотитель и предохран ть его от взаимодействи  с газами при технологических операци х введени  в устройство. Кроме того, предлагаемый газопоглотитель значительно уп-рощает технологию активировани  и снижает затраты энергии на осуществление этого процесса. При налимий в устройстве внутреннего теплового источника газопоглотитель достаточно разместить в зоне, где при включении устройства реализуютс  температуры, превьшающие температуры модификационного перехода . Предлагаемый газопоглотитель при его использованииНе выдел ет побочпродуктов разложени  поверхностчистоте внутреннюю среду устройства , а следовательно, повысить экслуатационную надежность и долговечость устройств. П р и м. е р 1 . Газопоглотитель из порошка аморфного алюмини  готов т в спиртовой суспензии, после чего его нанос т на электроды модельной лампы накаливани  (трехэлектродна  лампа, у которой одна из-спиралей заменена на вольфрамовую контрольную нить 040 мкм) по существуюп1ей технологии. После заварки лампы провод т активацию газопоглотител  в течение 3 с ВЧ-нагревом, либо ИК-нагревом при 450-500С, т.е. при температуре модификационного перехода . В момент модификационного перехода газопоглотитель про вл ет высокую активность к поглощению кисло рода, воды, оксидов углерода. Погло щение этих газов продолжаетс  после модификационного перехода в кристал лическое состо ние при пониженных температурах. Низкотемпературному газопоглощению вредных газов способ ствует дефектна  структура кристалл ческой решетки газопоглотител , так как быстрый процесс кристаллизации не успевает выстроить совершенную кристаллическую структуру. Эффективность газопоглотителей предлагаемого и базового (порошок алюмини  ПАП-1) - оценивали по результатам испытани  модельных ламп на срок службы и анализа количества вредных газовых примесей с помощью масс-спектрометра. Средний срок службы модельных ламп, по которому оценивали эффективность газопоглотителей, определ  ли по результатам испытани  партии из 20 ламп. По сравнению с модель-. ными лампами с известным газопоглотителем средний срок службы ламп с предлагаемым газопоглотителем возро в 4,2 раза. Это свидетельствует о повьттении. эффективности газопоглоще ни , предлагаемым газопоглотителем в результате перевода последнего в активное состо ние и увеличени  ско рости газопоглощени . Результаты испытаний приведены в таблице. Приведенные в таблице результаты масс-спектрометрического анализа ла пы А 12-32 свидетельствуют о перево де предлагаемого газопоглотител  в активное состо ние и высокой скорос поглощени  вредных примесей. Алюминий марки ПАП-1 обладает низкими газопоглощающими свойствами при этих температурах, что свидетел ствуеТ о незавершенности процесса активировани . Пример
2. 2. Порошок аморфного циркони  и базового газопоглотител  ( порошок циркони  марки ПЦрК-З нанос т на электроды модельной лампы, накаливани  способом аналогичным при , меру I, После изготовлени  лампы про вод т активирование газопоглотител  за счет тепловой энергии, создаваемо внутри лампы телом накала. При этом температура газопоглотител  350400С , что выше температуры модифика ционного перехода циркони  из аморфного состо ни  в кристаллическое. Средний срок службы модельных ламп с предлагаемым газопоглотителем по сравнению со сроком службы ламп с газопоглотителем из циркони  марки ПЦрК-З возрос в 3,8 раза. Полученные результаты свидетельствуют о повышении эффективности газопоглощени  предлагаемым газопоглотителем ho сравнению с цирконием марки ПЦрК-3, Газопоглощающие свойства аморфного порошка циркони  и циркони  марки ПЦрК-3 исследовали на сорбционной-вакуумной установке весовым методом. Как видно из чертежа, при температуре модификационного перехода (350°С) масса образца предлагаемого газопоглотител  (крива  1) резко возрастает, что св зано с повышением активности и скорости газопоглощени  (крива  2) .Прирост массы газопоглотител  на основе циркони  марки ПЦрК-3 незначителен , что объ сн етс  наличием на поверхно.сти образца окисного сло , преп тствующего газопоглощению, и низкой скоростью газопоглощени .При снижении температуры скорость газопоглощени  у известного газопоглотител  ниже по сравнению с предлагаемым газопоглотителем. Это св зано . с образованием активной поверхности предлагаемого газопоглотител  (как внешней, так и внутренней за счет рассыпани  частиц на блоки в момент модификационного перехода) и наличием большого числа реакционноспособных: центров. Пример 3. Порошки аморфного анади  и ванади  в кристаллическом осто нии исследовали на эффективость газопоглощени  в модельных ампах аналогично примеру 1. Нагрев активирование газопоглотител  осуествл лись за счет тепловой энергии, оздаваемой внутри лампы вольфрамоой спиралью. Достигаема  при помощи учистого нагрева температура газооглотител  и , что вьшзе темпе-атуры модификационного перехода анади  из аморфного состо ни  в ристаллическое. Средний срок службы одельных ламп с предлагаемым газооглотителем по сравнению с лампами газопоглотителем из кристалличесого ванади  возрос в 2,4 раза. Это видетельствует о повышении эффективности геттерировани  предлагаемого газопоглотител . Модификационньш переход ванади  из аморфного состо  ни  в кристаллическое способствует переводу газопоглотител  в активное состо ние, в результате чего возрастает скорость газопоглощени  и, следовательно, повышаетс  эффек-тивность газопоглощени . По сравнен с предлагаемым газопоглотителем газопоглотитель из кристаллического в нади -при рабочих температурах в модельной лампе обладает низкой ско ростью газопоглощенил, поскольку ре ализуема  в лампе температура нб достаточна дл  активировани  газопогл тител . Пример 4, Газопоглотители в виде прессованных таблеток на никелевой подложке из порошков аморфного молибдена и молибдена марки МЭ-1 закрепл ют на электродах модел ной лампы, Б готовой модельной лампе газопоглотители нагреваютс  до 520С внешним источником ИК-излучени . При этой температуре происходи модификационный переход у образца аморфного газопоглотител . Результаты испытаний ламп свидетельствуют об увеличении срока слу7К бы ламп с предлагаемым газопоглотителем в 2,9 раза но сравнению с лам пами с газопоглотителем из молибден МЭ-1. Это св зано с переводом предл гаемого газопоглотител  в активное состо ние и повышением скорости газопоглоще - и , Пример 5. Порошки аморфног никел  и никел  марки ПНЭ-1 исследовали на эффективность газопоглощени  аналогично примеру
3. 3. Температура модификационнотч:) перехода аморфного никел  280°С, Срок служ бы модельных ламп с предлагаемьм газопоглотителем возрос в 3,2 раза по сравнению с лампами с газопоглотителем из никел  марки ПНЭ-1, Это свидетельствует о переводе предлага емого газопоглотител  в активное состо ние и увеличении скорости газ поглощени  , Пример 6. Порошки аморфной меди и меди марки ПМС-1 исследовали на эффективность газопогло1чени  аналогично примеру 3, При температуре модификадионного перехода И 300°С происходит перевод предлагаемого газопоглотител  в активное состо ние. Результаты испытаний модельных ламп с газопоглотителем из меди марки ПМС-1 показали увеличение срока слу:кбы в 2,1 раза по сравнению с лампами с газопоглотителем из меди марки ПМС-1 Получают газопоглотители на основе металлов в аморфном состо нии любым из известных способов, например электрическим взрывом проводников или воздействием кондентрированных потоков энергии на материалы. Предлагаемы газопоглотитель может быть изготовлен в виде порошков различной дисперсности, кусочков фольги, прессованных таблеток, отдельных кусочков металла. Размещение газопоглотител  провод т в местах, не ухудшающих основных характеристик прибора , например в лампах накаливани  на электродах, телах накала, нижней части колбы, линзочках, поддержках. Металлы в аморфном состо нии обладают малой активностью к поглощению агрессивных газов (О , СО, СО, ) до температуры модификационного перехода. Перевод газопоглотител  в активное состо ние резко увеличивает скорость газопоглощени , росту которой способствует экзотермичность модификадионного перехода, Таким образом, снижение температуры перевода предлагаемого газопоглотител  в активное состо ние, увеличение скорости газопоглощени  и реакдионной поверхности приводит к повьшюнию эффективности газопоглощени  , Формула изобретени  Газопоглотитель на основе металлов , отличающийс  тем, что, с делью повьппени  эффективности газопоглощени , использованы металлы в аморфном состо нии.