[发明专利]具有防掉粉装置的压制型吸气元件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电真空吸气元件制备技术领域，特别提供了一种具有防掉粉装置的压制型吸气元件及其制备方法。

背景技术

吸气元件是各类电真空器件中不可或缺的重要元件，其主要作用为：在电真空器件老练和筛选过程中吸除真空器件内残余气体和器件内零部件重新释放出来的气体；在电真空器件储存和工作期间，维持电真空器件内的一定真空度；吸收电真空器件启动和反常工作时爆发性放出的气体。实践证明，要获得高性能，长寿命的电真空器件，必须有高质量的吸气元件作为保证。高质量的吸气元件主要特征是吸气性能良好，具有一定的结构强度。因为在一些特殊电真空器件中，吸气元件可能会在170KV～500KV的高压腔体内工作，其工作环境往往还伴随着振动、冲击和抖动，如果安装在内部的吸气元件(大多为多孔粉末烧结体)有微小粉粒脱落，对真空器件将造成致命的后果。因此，对吸气元件的强度要求已经成为首要条件之一，吸气元件使用单位更希望获得一种吸气性能好，又不掉粉的优良吸气元件。目前，国内外生产或使用的非蒸散型非自身加热激活的吸气元件，其使用形式分为三种：其一是直接将吸气剂粉末压制成型并经过真空烧结，这种形式的元件产品以片形、环形居多；其二是将吸气剂粉末压制在金属带或金属环上，再根据吸气剂类型决定是否烧结；其三是将吸气剂粉末加入粘结剂直接涂敷在真空器件内的灯丝支撑柱上或内壁上使用，此类型的吸气元件往往用在各种灯中。在三种形式中，第一种使用方式是否掉粉要视吸气元件在制作过程中的成形压力及烧结温度；后两种使用形式，由于制作吸气剂的工艺方法决定在使用过程中肯定有吸气剂粉粒脱落。

在吸气材料体系固定后，影响吸气元件吸气性能和强度性能的关键即材料的孔隙度。孔隙度越高吸气性能越好，但强度越低，因此吸气元件的吸气性能与强度性能是互为矛盾的关系。一般情况是加大元件成形压力，提高元件的烧结温度会提高元件的整体强度，但是吸气元件的孔隙度会降低，元件的吸气性能也会降低，反之，降低元件的成形压力或适当降低烧结温度，吸气元件的孔隙度得到保证，即元件吸气性能得到保证，但元件的强度性能将会相应下降。因此由这种工艺制备的吸气元件在振动条件下使用会有吸气剂粉粒脱落，不能满足在特殊条件下工作的电真空器件的要求。因此，研制一种既有优良吸气性能又具有一定强度要求的吸气元件，一直是吸气元件发展的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防掉粉装置的压制型吸气元件及其制备方法。用本发明的方法制备的吸气元件，既具备优良的吸气性能，又可保证吸气元件在储存、运输及使用过程中不掉粉。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种具有防掉粉装置的压制型吸气元件，该吸气元件是在碟状容器内的底部压制和烧结成非蒸散型吸气剂粉末层，并在该碟状容器的容器口上固接一层多孔网，封住碟状容器的容器口。

本发明采用在低成形压力下，将吸气剂粉末压制在碟状容器内，经烧结再加金属多孔网进行保护，从而使吸气元件获得优良吸气性能的同时又保证了吸气元件没有粉粒脱落，满足吸气元件在恶劣振动条件下使用而安全可靠。

在本发明的具有防掉粉装置的压制型吸气元件中，所述的非蒸散型吸气剂粉末为Zr-C、ZrAl₁₆、ZrVFe、Zr+ZrVFe、Ti+ZrVFe、Zr+ZrAl₁₆或Ti-Mo合金粉末，所述的非蒸散型吸气剂粉末的粒度为-200目～+400目。

在本发明的具有防掉粉装置的压制型吸气元件中，所述的多孔网的孔径为30～40μm。

在本发明的具有防掉粉装置的压制型吸气元件中，所述的碟状容器和多孔网均为纯金属制成，在纯金属多孔网的周边为纯金属环，纯金属多孔网是通过周边的纯金属环固焊在碟状容器的容器口上的。

一种制备具有防掉粉装置的吸气元件的方法，该方法包括下述步骤：

a、用纯金属片冲压成碟状容器；

b、将加拿大胶溶于无水乙醇中，得到的加拿大胶溶液，其浓度为90-110g/l，其中，按照加拿大胶以g为单位，无水乙醇以ml为单位，加拿大胶的重量与无水乙醇的容积的比例为90-110∶1000制备加拿大胶溶液，并将该加拿大胶溶液静置12h-16h，制得粘结剂；

c、按照非蒸散型吸气剂粉末∶粘结剂的重量比为8-10∶0.9-1.1，在非蒸散型吸气剂粉末中混入粘结剂，将混合均匀的吸气剂粉末和粘结剂的混合物填充到碟状容器内，并加压使吸气剂粉末和粘结剂的混合物压制在碟状容器内；