Способ изготовления трехслойной ленты нераспыляемого газопоглотителя

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению газопоглотителей, используемых для создания и поддержания высокого вакуума в различных устройствах. Цель - повышение механических свойств и сорбционной активности газопоглотителей . В зону деформации одновременно подают порошки металла или сплава несущего слоя и порошки материала газопоглотителя, причем гранулометрический состав порошков несущего слоя, составляет, мас.%: частицы с размером до 40 мкм 70-80, .с размером 40-80 мкм 20-30Ј а порошков газопоглотителя: до 20 мкм 10-30 мас.%} 20-70 мкм 70- 90 мае.. Порошки прокатывают и спе-г кают в вакууме при 9.50-1000 С. 1 табл. (Л с

496 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК цв an

В 22 Г 3/18; 7/00, 19/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г}РИ FHHT CGA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4641709/02 (22) 06.02;89 (46) 29.02.92. Бюл. Р 8 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. Й.П.Бардина и Институт атомной, энергии им. И.В.Курчатова (72) Н.П.Реутова, В.Б.Талалакин, Т.Н.Бердяева, B.È.Ïóñòoâoéò и В.Л.Сто-, ляров (53) 621.002.3 (088.8) (56) Патент США Р 3652317, кл. В 05 В 7/14 ° 1972 °

Отчет по НИР, ЦНИИГМ. И.: 1987, В ГС 018624965, с.. 24. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНОЙ

ЛЕНТЫ НЕРАСПЫЛЯЕМОГО ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к порошкоИзобретение относится к получению методами порошковой металлургии газо.поглотителей (геттеров), используемых для создания иэподдержания высокого вакуума в различных устройствах.:

Цель изобретения - повышение механических свойств и сорбционной активности газопоглотителей.

Трехслойнуюленту получалина стане:. с двумя горизонтально расположенными валками диаметром 100 мм при скорости прокатки 1,5 м/мин с использованием специального бункера для подачи по-. рошков в зону деформации.. Конструкцйя бункера позволяет регулировать соот-ношение масс порошков подложки и га- : ,. зопоглотителя при одновременной подаче их в валки, а следовательно, и

2 вой металлургии, в частности к полу-. чению газопоглотителей, используемых для создания и поддержания высокого вакуума в. различных устройствах.

Цель — повышение механических свойств и сорбционной активности газопоглотителей. B зону деформации одновременно подают порошки металла или сплава несущего слоя и порошки материала газоноглотителя, причем. гранулометрический состав порошков несущего слоя, составляет, мас.X: частицы с размером до 40 мкм 70-80, .с размером 40-80 мкм

20-30 а порошков газопоглотителя: до

20 мкм 10-30 мас.Ж, . 20-70 мкм 7090 мас.Ж. Порошки прокатывают и спео кают в вакууме при 950-1000 С.

1 табл. толщины получаемых слоев трехслойной ленты.

В бункер между перегородками, параллельными его боковым стенкам (в среднюю зону), загружают порошок металла или сплава несущего слоя, .а между боковыми стенками и перегородками (в периферийную зону) загружают порошок газопоглотителя. Опробованы следующие порошки: в качестве подложки — железо, нержавеющая сталь, никель, в качестве гаэопоглотителя— циаль (Zr - 16 мас.% Al), сплав Zr—

30 мас.Х U — 20 мас.X Ti.

После прокатки получали ленту, состоящую из трех слоев. При ширине ленты 100 ми и общей толщине проката

0,9 мм толщина активных газопоглоти5496

Пред.е.п прочности,кг/мм

Фракционный состав порошка гаэопоглотителя, мас.X

Фракционный состав порошка подложки, мас.X удельная скорость . сорбции водорода после активирования при

900 С,л/с см емпераура пекания енты, С о

До 20

70 мкм

До 4080 мкм

До 20 мкм

До 40 мкм

6,8

5,9

6,2

3,5

950

75

950

3 7

20

3,5

950

20

3 17 тельных слоев составляла по 0,3 мм с каждой стороны.

После прокатки ленту разрезают на пластины длиной 200 мм и спекают в вакууме.

С целью определения скорости сорбции водорода иэ пластин вырубают образцы шириной 30 мм и длиной 180 мм.

Испытания проводят на стенде геттерных материалов методом измерения ско» рости-сорбции водорода при постоянном его потоке в камере объемом 73 л и предельном вакууме 4 10 торр. Температура испытания 200 С.

Для механических испытаний из пластин изготавливали образцы размерами 70х15>0 9 мм. Испытания проводили на испытательной машине типа "Instron".

Пример. Порошок злектролитического никеля, содержащего 75 мас.X частиц размерами до 40 мкм (т.е. прошедших через сетку с размером ячейки

40 мкм) и 25 мас.X частиц размерами от 40 до 80 мкм, засыпали в среднюю зону бункера, а порошок сплава циаля, содержащего 16 мас,X Al, остальное

Zr, полученного методом гидриднокальциевого восстановленИя и- состоящего.иэ 20 мас.X частиц размерами до

20 мкм, остальное частицы размерами

20-70 мкм, засыпали в периферийные зоны бункера. Проводили совместную прокатку порошков и резку полученной трехслойной ленты. Спекание пластин проводили в вакууме 10 мм рт.ст. при температуре 950 С. Предел прочности образцов 6 6,8 кгlмм и скорость .сорбции водорода после активирования при 700 С в течение 15 мин и температуре испытания 200 С S)g= 3,5. л/ссм :

Опробованы различные соотношения фракционного состава порошков подложки и газопоглотителя, а также темпеЛ ратуры спекания, результаты представлены в таблице.

Как следует из приведенных в таб5 лице данных предлагаемый способ позволяет в 1,5 раза повысить предел прочности и удельную скорость сорбции водорода после активирования при

900 С по сравнению с известным (для этого и того же класса геттерных материалов).

Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить в 1,5 раза быстроту откачки водорода при сущест»

15 венном увеличении чадежности конструкции сорбционных насосов.

Формула изобретения

Способ изготовления трехслойной ленты нераспыляемого газопоглотителя, включающий одновременную подачу в среднюю зону деформации порошка несущего слоя, а в периферийные зоны . — порошка гаэопоглотителя, совместную прокатку порошков и последующее спекание . в вакууме, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и сорбциониой активнос30 ти гаэопоглотителя, подают порошок . несущего слоя следующего гранулометрического состава, мас.Ж.

Частицы с размером до 40 мкм 70-80

Частицы с размером

35 40-80 мкм . 20-30, а порошок гаэопоглотителя берут следующего гранулометрического состава, мас.X:

Частицы с размером до 20 мкм 10-30

Частицы с размером

20-70 мкм . 70-90, при этом спекание ленты проводят при

950-1000 С, 45 °, I

1715496

Продолжение таблицы

Фракционнь и состав порошка газопоглотителя, иас.X

Предел прочности,кг/мм

Опыт, Р

Фракционный состав порошка подложки, мас. Х

До 40 мкм До 4080 мкм

До го м До 2070 мкм

3,7

3,5

950

950

900

3 5

2,3

11/опр.

Н/оцр, Фракции . (40 мкм более 60Х

Составитель И.Пойменова

Редактор М.Бандура. .Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 562 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат. "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Известный способ

25 . 30

25 10

25 20

80.

Температура спекания ленты, С

6,3

6,8

7,2

4,5

Удельная скорость . сорбции водорода после активирования при

900 С,л/с см