[发明专利]一种非蒸散型吸气剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸气材料及其应用，尤其是一种非蒸散型吸气剂及其应用。

背景技术

在吸气材料是通过化学或物理的方式吸收真空器件中残余活性气体，根据吸气材料存在的性质差异，在真空器件中的工作模式并不一样，不同的，一般分为蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂两大类，其中，蒸散型吸气剂主要通过化学反应吸收真空器件中残余活性气体，一般用于显像管、摄像管、示波管、功率管等。非蒸散型吸气剂主要通过物理方式吸收真空器件中残余活性气体，一般用在x光管、充气管、磁控管、行波管、真空开关管等电子管中。

早期的蒸散型吸气剂有钡类、锶类、钙类合金。目前广泛使用的是钡铝和钡钛。其中BaAl₄最为稳定可靠，容易获得大面积吸气膜，蒸散重复性好，能有效吸收活性气体。BaAl₄合金是由金属钡和铝在真空炉中熔化成锭，加工成粉，压入金属碟或环内而成吸气元件。它装在真空器件中经高频加热至1100～1200℃使钡蒸散成膜。这类吸气材料属于吸热型。如果在BaAl₄中加入50％镍粉则成为放热型，可使成膜蒸散温度下降到800～850℃。为了改善钡膜的分布、增大钡膜的孔隙度和比表面积，又发展了掺气吸气材料，在各种掺气材料中以掺氮效果最佳，广泛应用于显像管中。在彩色显像管中还使用一种延迟掺氮吸气剂来进一步控制蒸钡质量。

常用的非蒸散吸气剂有：锆铝合金吸气剂、锆石墨吸气剂、高牢固度吸气剂、低温激活吸气剂。

锆铝合金吸气剂。其标称成分为84％Zr-16％Al，合金由Zr₅Al₃、Zr₃Al₂、Zr₂Al等多种金属间化合物组成，这些相扩散活化能低，经表面吸着的气体易于向体内扩散，因而具有较大的吸气速率和吸气容量。它能有效吸收H₂、N₂、O₂、CO、CO₂、H₂O等，最佳吸气温度在400℃左右。主要应用于各类电子管、特种灯泡和其他真空器件。典型的大量应用是将锆铝合金粉和钛汞齐(Ti₃Hg)混合压制成带状吸气剂，广泛用于日光灯和充汞灯中，取代传统的液态充汞方法，可大大减少汞害，提高灯管质量和寿命。

锆石墨吸气剂。它是一种室温吸气剂，由锆粉、石墨粉混合在高温高真空下烧结而成。这种吸气剂孔隙度高、比表面积大、结合强度好，在室温下对H₂、N₂、O₂、CO、CO₂、H₂O等活性气体有较高的吸气速率和吸气容量。一般可制成间接加热的环形、柱形、片形和直接加热的热子型元件，广泛应用于各类特殊的需长期贮存的电真空器件内。

高牢固度吸气剂。它是一种新型室温吸气材料，其特点是对活性气体、特别是氢及其同位素氘、氚具有良好的吸气性能。该吸气剂结合强度高，可承受高振动频率和加速度工作条件，适用于特殊环境下工作的电真空器件。

低温激活吸气剂。上述3种非蒸散型吸气剂在使用时必须加热到850～900℃进行激活处理。对于某些真空器件由于其结构特点，不能承受900℃高温，因此又发展了各种低温激活500℃吸气剂。一般激活室温吸气剂能在400～900℃有效激活。

因吸气剂的很多使用场合，真空腔内空间小没有适合的位置可以蒸散钡，同时在高温高压下，钡膜易于蒸散迁移，造成电极间漏电短路。因此，在这类器件中必须使用非蒸散型吸气剂，它依靠比表面积大的活性物质整体吸气，而不蒸散出金属镜面。

将钡或钡合金作为非蒸散吸气剂目前未见报道，工作中避免形成蒸散钡，以钡或钡合金表面而不是钡蒸散膜吸收真空器件中残余活性气体。

发明内容

本发明的目的在于，针对传统的非蒸散吸气剂工作中依靠物理方式吸收真空器件中残余活性气体存在的不可逆性，提供一种通过化学反应吸收真空器件中残余活性气体的新型非蒸散吸气剂。

本发明的目的是这样实现的：一种非蒸散型吸气剂，其特征在于：将钡或钡合金表面封有一层保护膜，所述的钡为钡的单质金属，所述的钡合金为钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金。

在本发明中：形成保护膜的材料的挥发分解的起始温度应该大于或等于10℃，沸点应该小于或等于400℃；

在本发明中：所述的保护膜为松油醇或低熔点石蜡。

在本发明中：所述钡钠合金或钡钾合金或钡锂合金的形状为环状或管状或带状或丝状或片状或球状。