[发明专利]一种非蒸散型低温激活锆基吸气合金及其制备方法

说明书

一种非蒸散型低温激活锆基吸气合金及其制备方法，该吸气合金的组分及质量百分比为：锆：65～70％，钒：10～14％，钇锰合金：16～25％；其它不可避免的杂质：0～0.4％；钇锰合金的组分及质量百分比为：钇：50％±5％，锰：50％±3％。本发明在锆中掺入钒及钇锰合金，它们与锆形成复杂的金属间化合物，增大晶界或缺陷的形成，提高气体的扩散速率，使得激活温度显著下降，吸气速率以及吸气量大大提高。

技术领域

本发明涉及一种吸气剂合金，具体的，涉及一种非蒸散型低温激活锆基吸气合金及其制备方法。

背景技术

吸气剂，是指用来获得、维持真空以及纯化气体等，能有效地吸着某些气体分子的材料的统称。非蒸散型吸气剂可以可逆的吸附氢气和不可逆的吸附碳氢化合物气体、水、氧气、氮气以及碳的氧化物等气体。主要用于真空的器件或装置中的真空维持，比如保温隔热，光电真空等行业中相关产品，这些产品为保持工作的稳定性，延长寿命，内部腔体必须保持一定的真空度，都需要在内部放置吸气产品。真空管件或者装置真空封装后，内部残余气体或者外部气体会慢慢的渗透入真空腔内部，尤其是氢气，因为氢气的分子半径较小，会沿着材料的晶界或者缺陷甚至通过晶格进入管件内部，这样会导致管件的气压升高，致使管件功能失效。管件内置吸气剂是解决此类问题的有效办法之一。此外吸气产品还可用于惰性气体的气体提纯，以及超高真空的获得。钛、锆为吸气元件的主材，掺入其他元素会会大大提高吸气性能。真空管件的生产工艺及工作环境决定着吸气产品的选择。

常用作非蒸散型吸气剂的材料主要由钛、锆、铪、钒、铝、过渡金属、稀土元素构成的两元或者多元合金，其中，Ti-V、Zr-A1、Ti-Mo等二元合金、Zr-V-Fe、Ti-Zr-V等三元合金以及Zr-Co-Re多元合金常用来制备吸气剂。这类材料一般具有很高的活性、低饱和蒸汽压以及大比表面积，对电真空中的残余活性气体如H₂、0₂、N₂、CO和烃类物质等具很强的吸附或吸收能力。然而这些吸气剂的吸气剂激活温度较高且单一，温度范围在350～900℃，对于高精度微电子器件的使用具有一定的局限性。尤其在现在的MEMS器件制备中，由于工艺限制，需要一种激活温度不高于300℃且具备优良吸气性能的吸气剂产品。

因此，如何制备一种低温激活吸气剂成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种非蒸散型低温激活锆基吸气合金及其制备方法，该新型的非蒸散型吸气剂，保证低温激活的前提下，可以兼具优良的吸气特性。

为实现所述目的本发明所采用的技术方案为：

一种非蒸散型低温激活锆基吸气合金，其特征在于，

其组分及质量百分比为：锆：65～70％，钒：10～14％，钇锰合金：16～25％；其它不可避免的杂质：0～0.4％；钇锰合金的组分及质量百分比为：钇：50％±5％，锰：50％±3％。

可选的，该吸气合金的粉末粒径分布在25微米～75微米。

可选的，该吸气合金的组分及质量百分比进一步为：锆：65％，钒：12％，钇锰合金：22.9％，其它不可避免的杂质：0.1％；所述钇锰的组分及质量百分比为：钇：50％，锰：50％。

可选的，该吸气合金的组分及质量百分比进一步为：锆：70％，钒：10％，钇锰合金：19.9％，其它不可避免的杂质：0.1％；所述钇锰的组分及质量百分比为：钇：47％，锰：53％。

可选的，该吸气合金的组分及质量百分比进一步为：锆：69％，钒：14％，钇锰合金：16.8％，其它不可避免的杂质：0.2％；所述钇锰的组分及质量百分比为：钇：52％，锰：48％。

可选的，所述吸气合金激活温度为250～350℃，工作温度为室温～150℃。