專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空吸氣元件制備領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸 氣元件的制備方法。
背景技術(shù)：
在電真空領(lǐng)域各種電真空器件，例如中子管、行波管、激光管、觸發(fā)管、光 電管、電光源等都是要求在一定的真空條件下才能正常工作，但是這類(lèi)真空器件 從排氣臺(tái)上封離下來(lái)之后，在隨后的工作或儲(chǔ)存過(guò)程中，由于器件內(nèi)部的氣體吸 附解吸及各種表面化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，使器件內(nèi)部的殘余氣體種類(lèi)及其分壓力經(jīng)常 在變化，這些細(xì)微的變化直接影響器件的電參數(shù)的穩(wěn)定，從而影響器件的工作性 能及使用壽命。吸氣元件的主要作用是在電真空器件老煉和篩選過(guò)程中，吸除器 件內(nèi)的殘余氣體和器件內(nèi)部部件重新放出的氣體；在真空器件儲(chǔ)存和工作期間， 維持器件內(nèi)一定的真空度；吸收真空器件啟動(dòng)和反常工作時(shí)爆發(fā)性放出的氣體。 實(shí)踐證明要獲得高性能、長(zhǎng)壽命的電真空器件，必須有高質(zhì)量、高可靠的吸氣元 件做為保證，由于吸氣劑及其元件的突出作用，其應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸擴(kuò)大到真空獲 得、氣體凈化、原子能等許多領(lǐng)域。
對(duì)各種特殊的真空器件由于使用環(huán)境的苛刻要求，往往都要求真空器件結(jié)構(gòu) 緊湊，重量盡量輕。 一般真空器件在設(shè)計(jì)過(guò)程中，都很少專(zhuān)門(mén)給吸氣元件留有固 定位置，吸氣元件都盡量安裝在真空器件的剩余空間中，由于真空器件的結(jié)構(gòu)決 定了器件內(nèi)的剩余空間多以環(huán)狀空間為主，再加上環(huán)狀元件便于激活，因此環(huán)狀 吸氣元件在各類(lèi)電真空器件中用量最多。目前使用的環(huán)形吸氣元件，都是先用不銹鋼、鎳、鉬或鉭等金屬?zèng)_壓成所需 規(guī)格的帶槽的環(huán)狀金屬底環(huán)(即金屬底托)，然后再將吸氣劑粉末壓制在金屬環(huán) 槽內(nèi)制成環(huán)狀吸氣元件。
目前真空器件中使用的環(huán)狀吸氣元件，無(wú)論是蒸散型或非蒸散型吸氣劑，其 制作工藝方法都是預(yù)先用不銹鋼、鎳、鉬或鉭等金屬材料沖壓好的金屬環(huán)為底托， 再在其上壓制吸氣劑而制備成吸氣元件。之所以采用這種工藝方法有兩個(gè)主要原 因， 一是吸氣元件在真空器件安裝時(shí)需要支撐，另一個(gè)更重要的原因是因?yàn)槲鼩?材料的特殊要求，吸氣材料的吸氣性能特別是室溫吸氣性能，與材料壓制成型的 強(qiáng)度有很大關(guān)系，壓力越大，制成元件強(qiáng)度越高，但吸氣性能降低，反之，吸氣 性能則升高。因此一般都將吸氣材料壓制在底托金屬上，在適當(dāng)?shù)膲毫ο鲁尚瓦@ 樣既能保持吸氣材料的吸氣性能，又能靠底托金屬保持吸氣材料適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，但 是這種帶底托的環(huán)狀吸氣元件的缺點(diǎn)是必須先制備出金屬底托，造成浪費(fèi)金屬材 料，工藝復(fù)雜，增加制作成本，又不容易控制吸氣材料的激活溫度。
帶底托的吸氣元件在高頻感應(yīng)激活時(shí)，因?yàn)榻饘俚淄惺侵旅芙饘?，容易被?應(yīng)加熱，而壓在其上的吸氣劑是被動(dòng)加熱，吸氣劑的激活溫度不容易控制。
在一些新型真空器件設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更趨合理，靠?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)便可以把吸氣 元件牢固的安裝在真空器件的有效空間中。因此，只要解決吸氣元件支撐問(wèn)題， 任何真空器件中都可以安裝這種新方法制備的無(wú)金屬底托的環(huán)狀吸氣元件。
本發(fā)明制備的這種無(wú)金屬底托的吸氣元件，巧妙地解決了吸氣材料制成的元 件吸氣性能與強(qiáng)度的矛盾關(guān)系，在具有一定自身強(qiáng)度的前提下保持了良好的吸氣 性能，完全可以滿(mǎn)足各類(lèi)電真空器件的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法，解決不用金屬底托，吸氣金屬粉末自壓成型問(wèn)題。 為實(shí)現(xiàn)所述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法，其制備工藝為首先用無(wú) 水乙醇及加拿大膠制備粘結(jié)劑溶液，再將粘結(jié)劑溶解液慢慢加入到吸氣劑粉末中 混至均勻，并制成不同粒度組成的吸氣劑球形顆粒，將制備的球形顆粒經(jīng)烘干后， 在環(huán)形模具中加壓，壓制成環(huán)狀坯件，將此環(huán)狀坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑， 最后將去除粘結(jié)劑的環(huán)狀坯件在真空爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，降溫出爐后便制得無(wú)金 屬底托環(huán)狀吸氣元件。
所述粘結(jié)劑溶液的配比為1000ml無(wú)水乙醇中溶解20 50g加拿大膠。 所述吸氣劑粉末粒度為43 u m，吸氣劑粉末與粘結(jié)劑混料比例按體積比為7:
3~9: 1。
所述吸氣劑球形顆粒粒度組成，按體積比，其粒徑組成分別為310 " m占10 20%, 254wm占20 25%， 210 u m占20 30%， 127 u m占20 35%， 106 um 占10 25%。
所述吸氣劑球形顆粒在A(yíng)r保護(hù)下于4(TC溫度烘烤3h進(jìn)行烘干。 所述吸氣劑球形顆粒在環(huán)形模具中加壓成型壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力為 0.8 2.5T/cm2。
所述壓制成型的環(huán)狀坯件，在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5Xl(^Pa， 溫度為65(TC，保溫30分鐘。
將去除粘結(jié)劑的環(huán)狀坯件在真空爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，真空度為5X10"Pa，燒 結(jié)溫度為1050。C，保溫20分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明不用任何金屬底托支撐，因此節(jié)省了大量金屬，制備工藝簡(jiǎn)單，可自動(dòng)成型，批量生產(chǎn)，降低了制作成本；并且在同等重量的前提下，由于去掉了金 屬底托，相當(dāng)于增加了吸氣劑的凈含量，相對(duì)提高了吸氣元件的單位重量的吸氣 性能；而無(wú)金屬底托環(huán)形吸氣元件在感應(yīng)加熱時(shí)，感應(yīng)電流直接作用在吸氣元件 上，吸氣劑激活溫度容易控制。


圖1為帶金屬底托的吸氣元件的剖視圖，在金屬底托環(huán)槽內(nèi)壓有吸氣劑粉末， 構(gòu)成整體吸氣元件，圖la是俯視圖，圖lb是沿A—A'的剖面圖2為無(wú)金屬底托直接用吸氣劑粉末壓制成的吸氣元件的剖視圖，圖2a是 俯視圖，圖2b是沿B—B'的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法，圖1為帶金屬 底托的吸氣元件的剖視圖；圖2為無(wú)金屬底托直接用吸氣劑粉末壓制成的吸氣元 件的剖視圖。圖中l(wèi)為吸氣劑，2為金屬底托。下面結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳 細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1:
在1000ml無(wú)水乙醇中加入20g加拿大膠，使加拿大膠完全溶解在無(wú)水乙醇 中制成粘結(jié)劑溶液。將粘結(jié)劑溶液慢慢倒入已準(zhǔn)備好的43ym吸氣劑粉末中，并 混至均勻。吸氣劑粉量與粘結(jié)劑量的比例為體積比7: 3。將混有粘結(jié)劑的吸氣劑 粉末進(jìn)行制粒處理，制粒后粉體粒度組成按各種粒徑體積比，分別為310um占 10%， 254 ix m占20%， 210 n m占20%， 127 P m占30%， 106 u m占20%。將此 粒度組成的球形粉末在A(yíng)r氣保護(hù)下，4(TC烘烤3h，使球形粉末烘干。
將烘干后的吸氣劑顆粒在環(huán)形模具中加壓成型，壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力 為0.8T/cm2，將壓制成型的環(huán)形坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5Xl(T3Pa，溫度為65(TC，保溫時(shí)間為30分鐘。將除掉粘結(jié)劑的環(huán)形坯件在真空爐 中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，溫度為1050°C，保溫20分鐘，冷卻出爐制得無(wú)金屬底托環(huán)狀 真空吸氣元件。 實(shí)施例2:
在1000ml無(wú)水乙醇中加入50g加拿大膠，使加拿大膠完全溶解在無(wú)水乙醇 中制成粘結(jié)劑溶液。將粘結(jié)劑溶液慢慢倒入已準(zhǔn)備好的43^m吸氣劑粉末中，并 混至均勻。吸氣劑粉量與粘結(jié)劑量的比例為體積比9: 1。將混有粘結(jié)劑的吸氣劑 粉末進(jìn)行制粒處理，制粒后粉體粒度組成按各種粒徑體積比，分別為310um占 10%， 254 " m占20Q/o， 210 u m占20%， 127 u m占30%, 106 u m占20%。將此 粒度組成的球形粉末在A(yíng)r氣保護(hù)下，4(TC烘烤3h，使球形粉末烘干。
將烘干后的吸氣劑顆粒在環(huán)形模具中加壓成型，壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力 為0.8T/cm2，將壓制成型的環(huán)形坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5X 10'3Pa，溫度為65(TC，保溫時(shí)間為30分鐘。將除掉粘結(jié)劑的環(huán)形坯件在真空爐 中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，溫度為1050°C，保溫20分鐘，冷卻出爐制得無(wú)金屬底托環(huán)狀 真空吸氣元件。
實(shí)施例3:
在1000ml無(wú)水乙醇中加入25g加拿大膠，使加拿大膠完全溶解在無(wú)水乙醇 中制成粘結(jié)劑溶液。將粘結(jié)劑溶液慢慢倒入已準(zhǔn)備好的43iim吸氣劑粉末中，并 混至均勻。吸氣劑粉量與粘結(jié)劑量的比例為體積比8: 2。將混有粘結(jié)劑的吸氣劑 粉末進(jìn)行制粒處理，制粒后粉體粒度組成按各種粒徑體積比，分別為310Pm占 20%， 254 u m占25%, 210 u m占25%， 127 u m占20%， 106 u m占10%。將此 粒度組成的球形粉末在A(yíng)r氣保護(hù)下，4(TC烘烤3h，使球形粉末烘干。
將烘干后的吸氣劑顆粒在環(huán)形模具中加壓成型，壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力為0.8T/cm2,將壓制成型的環(huán)形坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5X 10-3Pa,溫度為65(TC，保溫時(shí)間為30分鐘。將除掉粘結(jié)劑的環(huán)形坯件在真空爐 中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，溫度為1050'C，保溫20分鐘，冷卻出爐制得無(wú)金屬底托環(huán)狀 真空吸氣元件。
實(shí)施例4:
在1000ml無(wú)水乙醇屮加入25g加拿大膠，使加拿大膠完全溶解在無(wú)水乙醇 中制成粘結(jié)劑溶液。將粘結(jié)劑溶液慢慢倒入己準(zhǔn)備好的43um吸氣劑粉末中，并 混至均勻。吸氣劑粉量與粘結(jié)劑量的比例為體積比8: 2。將混有粘結(jié)劑的吸氣劑 粉末進(jìn)行制粒處理，制粒后粉體粒度組成按各種粒徑體積比，分別為310um占 20%, 254 u m占25%， 210 P m占25%， 127 P m占20%, 106 u m占10°/。。將此 粒度組成的球形粉末在A(yíng)r氣保護(hù)下，4(TC烘烤3h，是球形粉末烘干。
將烘干后的吸氣劑顆粒在環(huán)形模具中加壓成型，壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力 為2.5T/cm2，將壓制成型的環(huán)形坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5X l(T3Pa，溫度為65(TC，保溫時(shí)間為30分鐘。將除掉粘結(jié)劑的環(huán)形坯件在真空爐 中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，溫度為1050'C，保溫20分鐘，冷卻出爐制得無(wú)金屬底托環(huán)狀 真空吸氣元件。
以上實(shí)施例是供理解本發(fā)明之用，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù) 人員，在權(quán)力要求所述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出多種變化或變形，所有等 同的變化或變行都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法，其特征在于，制備工藝為首先用無(wú)水乙醇及加拿大膠制備粘結(jié)劑溶液，再將粘結(jié)劑溶解液慢慢加入到吸氣劑粉末中混至均勻，并制成不同粒度組成的吸氣劑球形顆粒，將制備的球形顆粒經(jīng)烘干后，在環(huán)形模具中加壓，壓制成環(huán)狀坯件，將此環(huán)狀坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，最后將去除粘結(jié)劑的環(huán)狀坯件在真空爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，降溫出爐后便制得無(wú)金屬底托環(huán)狀吸氣元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑溶液的配比為 1000ml無(wú)水乙醇中溶解20 50g加拿大膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸氣劑粉末粒度為43 u m，吸氣劑粉末與粘結(jié)劑混料比例按體積比為7: 3 9: 1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸氣劑球形顆粒粒度組 成，按體積比，其粒徑組成分布分別為310 w m占10 20%， 254 " m占20 25%， 210ixm占20 30%， 127 U m占20 35%， 106 u m占10 25%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸氣劑球形顆粒在A(yíng)r保 護(hù)下于4(TC溫度烘烤3h進(jìn)行烘干。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸氣劑球形顆粒在環(huán)形 模具中加壓成型壓制成環(huán)狀坯件，成型壓力為0.8 2.5T/cm2。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述環(huán)狀坯件，在真空 狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，真空度為5X10^Pa，溫度為65(TC，保溫30分鐘。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述環(huán)狀坯件去除粘結(jié) 劑后在真空爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，真空度為5Xl(T4Pa，燒結(jié)溫度為1050°C，保溫 20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)金屬底托的環(huán)狀真空吸氣元件的制備方法，屬真空吸氣元件制備領(lǐng)域。制備工藝為首先用無(wú)水乙醇及加拿大膠制備粘結(jié)劑溶液，再將粘結(jié)劑溶解液慢慢加入到吸氣劑粉末中混至均勻，并制成不同粒度組成的吸氣劑球形顆粒，將制備的球形顆粒經(jīng)烘干后，在環(huán)形模具中加壓，壓制成環(huán)狀坯件，將此環(huán)狀坯件在真空狀態(tài)下去除粘結(jié)劑，最后將去除粘結(jié)劑的環(huán)狀坯件在真空爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，降溫出爐后便制得無(wú)金屬底托環(huán)狀吸氣元件。其優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省了底托金屬，簡(jiǎn)化了工藝操作，降低了制作成本，便于感應(yīng)加熱，吸氣元件的激活溫度容易控制；去掉金屬底托，在同等重量前提下相當(dāng)于增加了吸氣劑的凈含量，相對(duì)提高了吸氣元件單位重量的吸氣性能。
文檔編號(hào)H01J7/00GK101295612SQ20081011458
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者尉秀英, 艷 張, 李騰飛, 軍 杜, 毛昌輝, 熊玉華, 秦光榮, 鵬 苑 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院