[拼音]：xiaoqi cailiao

[外文]：getter materials

在真空器件中通過(guò)物理和化學(xué)作用能有效地吸收活性氣體的功能材料，簡(jiǎn)稱(chēng)消氣劑，又稱(chēng)吸氣劑或收氣劑。在真空器件中，消氣劑能維持并提高真空度，使器件性能穩(wěn)定，工作可靠，使用壽命延長(zhǎng)。19世紀(jì)末，磷首先作為消氣劑應(yīng)用于白熾燈中。消氣劑隨著電真空器件的發(fā)展，逐步發(fā)展為蒸散型和非蒸散型兩類(lèi)。蒸散型消氣劑主要靠金屬的蒸散和蒸散后形成的薄膜表面吸氣，以元素周期表中 ⅡA族金屬(鋇、鍶、鎂、鈣)及其合金為主。非蒸散型消氣劑主要靠表面吸著和體內(nèi)擴(kuò)散吸氣，以元素周期表中ⅣB族金屬（鈦、鋯、鉿）、釷、 稀土金屬及其合金為主。20世紀(jì)70年代，中國(guó)對(duì)這兩類(lèi)消氣劑作廣泛的研究，并生產(chǎn)出多種產(chǎn)品。

蒸散型消氣劑

主要用于顯像管、接收放大管、示波管、功率管、攝像管等。早期使用的消氣劑材料有鋇鎂、鋇鉭、鋇釷、鋇鈦、鋇鋁等合金。鋇鋁消氣劑(BaAl₄)容易獲得大面積吸氣薄膜，在20～200℃之間能有效吸收各種活性氣體，吸氣能力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，因而使用廣泛。鋇鋁合金屬于吸熱消氣劑，需要連續(xù)供給熱量（一般用高頻感應(yīng)加熱到1100～1200℃）來(lái)維持合金中鋇的蒸散。隨后發(fā)展起來(lái)的放熱消氣劑，是在BaAl₄合金粉中加入50％鎳粉制成的。加入鎳粉可使消氣劑蒸散時(shí)的加熱溫度下降到800～850℃。在顯像管中，為了改善鋇膜的分布，增大鋇膜的孔隙度和表面積，又發(fā)展出了摻氣消氣劑。在各種摻氣消氣劑中以摻氮消氣劑（在放熱消氣劑中加入 Fe₄N、Ge₃N₄等放氮材料）效果較好。在彩色顯像管中還使用延遲摻氮消氣劑，陶瓷墊片消氣劑和鍶鋁、鈣鋁以及復(fù)合型消氣劑等。

非蒸散型消氣劑

最常用的是鋯鋁合金消氣劑，標(biāo)稱(chēng)成分為Zr－16Al。鋯鋁合金中含有 Zr₅Al₃、、Zr₃Al₂、Zr₂Al等多種金屬間化合物相。這些相的活性高，擴(kuò)散活化能低，經(jīng)表面吸著的氣體易于向體內(nèi)擴(kuò)散，因而具有較大的吸氣速率和吸氣容量。這種消氣劑的最佳吸氣溫度在400℃左右，能有效地吸收CO、N₂、H₂、O₂、CO₂和水蒸氣等氣體，但不吸收惰性氣體。合金吸氫是可逆的，即高溫下把氫再釋放出去。

非蒸散型消氣劑在制造、貯存和使用過(guò)程中，表面常形成一層鈍化膜，會(huì)影響材料的吸氣性能。為消除表面鈍化層的影響，消氣劑必須在真空或惰性氣氛中進(jìn)行加熱激活。鋯鋁合金消氣劑常用的激活規(guī)范為：真空度高于3×10^-5托，溫度850～900℃，時(shí)間15秒至1分鐘。

鋯鋁合金消氣劑是由熔煉的鋯鋁合金鑄錠再加工成粉末、涂覆壓結(jié)帶或環(huán)型消氣劑器件等產(chǎn)品形式，應(yīng)用于各類(lèi)電子管、特種燈泡及其他真空器件。鋯鋁合金制成的消氣劑泵可獲得超高真空，用于超高真空爐、高能加速器、核聚變等裝置。鋯鋁合金制成的惰性氣體凈化器應(yīng)用于激光器、半導(dǎo)體的生產(chǎn)中。該合金還應(yīng)用于電容器、堿金屬釋放器等多種生產(chǎn)領(lǐng)域中。

鋯石墨消氣劑為室溫條件下使用的非蒸散型體消氣劑，是由鋯粉和石墨粉混合在高真空中經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成的多孔燒結(jié)體。鋯石墨消氣劑的孔隙度高（50％左右），比表面大，結(jié)合強(qiáng)度好。在室溫下能有效吸收CO、N₂、H₂、O₂、CO₂、CH₄、水蒸氣和金屬銫原子等，不吸收惰性氣體，吸氫是可逆的。這種消氣劑也必須激活使用，常用的激活規(guī)范為:真空度高于3×10^-5托，溫度850～950℃，時(shí)間10分鐘。這種消氣劑可以多次激活使用。

鋯石墨消氣劑可制成間接加熱的環(huán)型、柱型、片型和直接通電加熱的熱子型器件，應(yīng)用于不能或不宜蒸散鋇膜的電子管及其他真空器件，特別適用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達(dá)等控制系統(tǒng)中需要長(zhǎng)期貯存的電真空器件。中國(guó)生產(chǎn)鋯鋁、鋯石墨消氣劑吸氣特性曲線見(jiàn)圖1、圖2。

釋汞消氣劑是用固態(tài)鈦汞齊 (Ti₃Hg)和鋯鋁消氣劑復(fù)合制成的。主要用于熒光燈和充汞燈中。用這種材料取代傳統(tǒng)的充液汞方法，可以減少汞對(duì)人體的危害和對(duì)環(huán)境的污染，提高燈管質(zhì)量和延長(zhǎng)燈管壽命。釋汞消氣劑裝入燈管后用高頻感應(yīng)加熱使鈦汞齊分解，產(chǎn)生汞蒸氣，同時(shí)消氣劑被激活而吸收管內(nèi)殘余氣體和釋汞中放出的氣體，維持管內(nèi)潔凈氣氛。

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標(biāo)簽：消氣材料

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文章名稱(chēng)：《消氣材料》

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