Газопоглотитель

 

О П И С А Н И Е ()970507

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СБИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 15. 04. 81 (21) 3280797/18-21 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 30. 10.82. Бюллетень М40 (5l)M. Кд.

Н 01 J 7/18

3Ьеуааротеавый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3. .032.14 (088.8) Дата опубликования описания 30. 10. 82

В. B. Козик, С. В. Лещев, О. П. Климентенко, В. В. Серебренников и Ю. Ф. Главацкий (72) Авторы изобретения

Томский электроламповый завод и Томск " госурар университет им. В. В. Куйбы ева " 1(1Щ?,",тт (71) Заявители (.54 ) ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и предназначено для использования в лампах накаливания и других электрова-. куумных приборах.

Известны газопоглотители на ос" нове элементов Ш и 1У групп и их с сплавов, например Al, Y, Zr, Hf, Zr-, Al La-Al Zr-Ti Àl и другие, нашедшие применение в различных типах электровакуумных приборов (1).

Недостатком указанных газопоглотителей является узкий диапазон рабочих температур, например, цирконие" вый геттер активно поглощает газы о в области температур 450-600 С. Поэтому в реальных производственных условиях трудно обеспечить нанесение его на участок с оптимальной рабочей температурой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является газопоглотитель на основе бинарного сплава A l редкоземельный металл (РЗИ) с содержанием РЗИ 1-40 мас.3 2 J.

Однако данный газопоглотитель обладает недостаточно широким диапазо.ном температур 280-880 С. а интервал устойчивого газопоглотителя составляет 400-700 С, при больших и меньших температурах наблюдается снижение газопоглощения.

Исходя из требований производства элекровакуумных приборов необходим газопоглотитель, работающий тз в широком диапазоне температур t

1200 С. Вместе с тем ча газопоглотитель накладываются определенные ограничения в низкотемпературной области.

Это связана с технологическими осо бенностями изготовления ламп, которые на операции заварки приводят к разогреву места нанесения геттера до

100-130 С.

970507

10-20

Таким образом, газопоглотители, применяемые в производстве ламп нака« ливания, должны быть пассивны к вредным газам при температурах до 150 С и активны, начиная с 150-200оС. Этим решается проблема нанесения и хранения газопоглотителя.

Создание гаэопоглотителя, охватывающего область рабочйх температур, 150-1200 С и более, одна из важней- !О ших задач геттерной техники.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих температур газопоглощения.

Поставленная цель достигается 15 тем, что газопоглотитель, содержащий алюминий и РЗМ, содержит РЗМ в сплаве с алюминием при следующем соотношении ингредиентов, мас. 3:

А1- РЗМ 60-80 (РЗМ 3-403)

Al - РЗМ (РЗМ 0,1-16)

Al Остальное

Использование предлагаемого газопоглотителя позволяет расширить диапазон рабочих температур от 150 до

i 100 С.

Исследование газопоглошаюших свойств производят в модельной лампе с контрольным телом накала (КТН-Ипроволока), изготовленной в промышлеH ных условиях.

На чертеже представлены результаты проведенных исследований пооп35 ределению газопоглощения в зависимости от температуры (no оси ординат откладывают отношение Скт„/. Г, где Г - время горения КТН после срабактн тывания газопоглотителя, Со - время горения КТН без газопоглотителя -фоно-. вый уровень, которое характеризует газопоглощение исследуемого газопоглотителя).

Сплав А1 - РЗМ с содержанием РЗМ менее 1 мас. 3 обеспечивает работу газопоглотителя в области температур

150-300 С и 600-950 С (кривая 1).

Таким. образом, и нте граль ная кривая поглощения газов предлагаемого газопоглотителя имеет диапазон рабочих температур 150-1100 С (кривая 4).

Уменьшение доли одного из ингредиентов в составе предлагаемого газопоглотителя вызывает снижение сорбционной емкости газопоглотителя в соответствущей данному ингредиенту области. температур.

Так, уменьшение содержания в составе газопоглотителя бинарного сплава А.l — РЗМ (РЗМ 0,1-1 мас. Ф) менее 10 мас. Ф ведет к снижению его сорбционной емкости при температуо рах 150-300 С. Увеличение концентрации выше 203 снижает эффективность работы предлагаемого геттера в облао сти температур 300-1100 С или при 300о

700 С. К аналогичному эффекту приводит снижение концентрации Аl-РЗМ (3-40 масс.3) менее 60, а увеличение его концентрации выше 801 приводит к снижению гаэопоглощения в области температур l50-300 С и 8001100 С.

В таблице приведены результаты исследований в модельных лампах по определению граничного состава предлагаемого газопоглотителя.

Из табл. 1 видно, что увеличение или уменьшение содержания одного из компонентов в предлагаемом газопоглотителе вызывает снижение его сорбционной способности в диапазоне температур 150- 1100 С.

Приготовление и нанесение газопоглотителя осуществляется следующим образом.

Механическую смесь порошков А1, А1=РЗМ (3-40 мас. Ф), Аl-РЗМ (1 мас. 4) в указанных выше весовых соотношениях наносят в виде суспензии на электроды ламп или геттер методом металлизации, причем алюминий и сплавы Al РЗМ покрывают молибденоsye проволоку с последующим введением металлизированных поддержек в лампу накаливания.

55

При концентрации РЗМ в двойном сплаве более 3 мас. 3 идет образование устойчивой интерметаллической фазы (РЗМ А1 ),определяющей поглощение газовых примесей в области температур 280-880 С (кривая 2), При 750- 1100 С активно сорбирует остаточные газы алюминиевая составляющая предлагаемого газопоглотителя (кривая 3).

Получение сплава Al-РЗМ может быть осуществлено любым из известных способов приготовления сплавов., Пример 1.Сплавы Al-Yb (5 масс. 4) получают в запаянных о кварцевых ампулах при 900 С в течение l5 ч. Затем амплитуды вскрывают и производят размол сплавов до величины зерна менее 50 мкм. Готовят

9705,Таблица l

Г /Г при С

Содержание компонентов s газопоглотителе восстав

Al Al РЗМ А1-РЗИ (PSM 3-40 ) (РЗМ 1 мас.4) ! !00

1,8

1,8 1,4

1;3 1,8 l,7 1,8

59

1,8

20 71

5 85

1,5

Таблица2

Светотехнические характеристики ламп Г 220-230-200 с алюминиевым и предлагаемым газопоглотителями;

Количество поддержек

Номер Геттер

768

А1

2920

831

2950

Al -Yb

Al -Yb (5 мас. 3)

Al УЬ (0,1 мас.4) 921

2970

5 навески порошки алюминия: Al-Yb (5 мас. i) . A l -Yb (0,5 мас. Ф) в соотношении 25:65:10, заливают спиртом и тщательно перемешивают. Спиртовую суспензию газопоглотителя наносят на подогреватели в модельных лампах, затем проводят оценку- сорбционной способности газопоглотителя. Результаты испытаний состава предлагаемого газопоглотителя представлены 1о на чертеже. Из анализа кривой 4 видно, что газопоглотитель состава

Al:Al-Yb (5 мас.4) А1-Yb (О, 5 мас.ь)

25:65 10 имеет диапазон рабочих температур 150- » 00 С. 15 ,Пример 2. Газопоглотитель также опробован в лампе Г 220230-200, где по известной технологии используется алюминиевый геттер

07 6 в виде металлизированного покрытия молибденовых поддержек. Из пяти поддержек, которые применяются в данном типе ламп, три с алюминий-иттербиевым сплавом (Yb 5 мас.З),одна с алюминий-иттербиевым сплавом (УЬ 1 мас.3), одна с алюминием (табл. 2).

Использование предлагаемого газопоглотителя с широким диапазоном рабочих темп оатур позволяет увеличить срок службы ламп типа Г 220-230-200 на 15-203. Кроме того,его применение не требует изменения известной технологии изготовления ламп накаливания.

Ожидаемый экономический эффект только для ламп Г 220-230-200 соста- вит более 50 тыс. руб.

Начальный световой Средний срок поток, м службы, ч

970507

А1-Р3М (P3M О, 1-1Ж)

А1

1. Патент СССР N 640685, кл. Н 01 1 7/18, 1973. î

2. Авторское свидетельство СССР

Н 817804, кл. H 01 J 7/18, 1979 (прототип).

200

Составитель Г. Жукова

Техред M. Гергель Корректор M. Шароши

Редактор l0. Ковач

Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8400/67

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения.

Газопоглотитель для ламп накаливания, содержащий.,алюминий и редкозеОстальное мельный металл, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,: с целью расширения Источниии информации, диапазона рабочих температур, газопог- принятые во внимание при экспертизе лотитель содержит редкоземельный металл в сплаве с алюминием при следующем соотношении ингредиентов, мас. 3:

А1-РЗМ (РЗИ 3-403) 60-80