一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法
2023-05-18 19:47:31
專利名稱：一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法
技術領域：
本發明屬於真空吸氣元件製造領域，特別涉及一種根部帶防掉粉裝置的吸氣 元件的製備方法。
技術背景吸氣元件是各類電真空器件中不可缺少的主要功能元件，其主要作用是在電 真空器件老練和篩選過程中，吸收器件內殘餘氣體和器件內零件重新釋放出來的 氣體，在電真空器件存儲和工作期間，維持器件內一定的真空度；吸收電真空器 件啟動和反常工作時爆發性放出的氣體。實踐證明，要想獲得高性能，長壽命的 電真空器件，必須得有高質量的吸氣元件作為保證。電真空器件中使用的吸氣元件在排氣臺上封離之前，必須對吸氣元件進行有 效激活，才能充分發揮吸氣元件的吸氣作用。目前對吸氣元件激活方法基本有兩 種， 一種是通過外界烘烤或高頻感應，使吸氣元件十.升到一定的溫度，達到對吸 氣元件的激活目的；另一種是吸氣元件本身帶有內加熱絲，通過對內加熱絲兩個 引出端施加一定的電壓、電流，使內加熱絲自身發熱從而加熱吸氣元件，達到對 吸氣元件激活的目的。後一種方法加熱電流可以靈活控制，從而能準確控制元件 的激活溫度，使用起來方便可靠。例如有一些電真空器件是金屬外殼，不能用高 頻感應對器件內吸氣元件進行感應激活，外界熱烘烤又不能準確控制吸氣元件本 身的溫度，對此類真空器件必須採用吸氣元件本身自加熱激活的辦法，另有一些 電真空器件從排氣臺上封離後，尚需進行多次反覆激活，此時只有帶自身加熱激 活的吸氣元件才能滿足這一條件，總之自身加熱激活的吸氣元件具有相當多的優越性，是非自身加熱元件所不能取代的，但是這種元件也有其缺點，主要是結構 複雜，製作困難，更致命的缺點是自身加熱元件本身有兩個用於接通加熱電源的 引出端，通常情況下吸氣元件引出端是電泳上氧化鋁作為絕緣層的鎢絲、鉬絲， 然後再將此兩引出端與真空器件壁連接，供連接外加熱電源用。在元件引出端是 三種不同材料交接處，最外層是吸氣材料，中間為氧化鋁絕緣層，內部為引出絲， 這三種材質不同材料結合是吸氣元件結合強度最薄弱環節，其中氧化鋁和金屬絲 的結合，更是其中的要害問題。目前，國內外吸氣劑元件生產廠家，對自激活吸氣元件的兩個引出端絕緣層 強度問題一直沒能得到很好的解決，因此極大的限制了自激活型吸氣元件的應 用，特別是在一些特殊電真空器件，使用環境惡劣，工作條件苛刻，真空器件需 在振動或衝擊條件下工作，很容易使吸氣元件的兩引出端根部三氧化二鋁脫落掉 粉，這將造成嚴重後果。本發明就是為了解決吸氣元件兩引出端根部的結合強度問題。在吸氣元件制 作工藝中，加了一個防掉粉裝置，取代引出端根部的三氧化二鋁絕緣層，徹底解 決了吸氣元件在振動條件下引出端根部的掉粉問題，使該種吸氣元件在電真空器 件中獲得了更廣泛的應用。 發明內容本發明的目的在於提供一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法，解決 了吸氣元件在振動條件下的掉粉問題。為實現所述目的本發明所採用的技術方案 為一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法，其特徵在於，所述方法的步 驟包括1)陶瓷件準備按製備吸氣元件外徑尺寸要求製備帶雙孔的95瓷陶瓷片，將陶瓷片在沸水 中煮沸30分鐘，再在質量濃度5%NaOH溶液中浸10分鐘，取出用去離子水衝 洗10分鐘後烘乾。2) 粘結劑製備按體積比將87 97%的二乙酸二乙酯，2 5%的苯二甲酸二丙酯，1 8%硝 棉溶液混合配製成粘結劑。3) 鈦膏製備將純度為99.7%，粒度為74nm 38um純鈦粉與粘結劑混合，按體積比為 40%: 60% 60%: 40%製成鈦膏。4) 加熱體製備按製備吸氣元件外徑尺寸要求及激活溫度要求選取一定螺旋外徑， 一定電阻 並塗有三氧化二鋁絕緣層的螺旋熱絲，將螺旋熱絲兩個引出端分別穿入陶瓷片兩 個小孔中，用鈦膏將兩根引出絲固定，並在對著螺旋熱絲一側的陶瓷面上均勻塗 敷鈦膏，晾乾後放入真空爐中燒結，真空度5X10^Pa，溫度為75(TC 80(TC， 時間30分鐘，降溫出爐後，製得帶陶瓷片的元件加熱體。5) 吸氣劑膏的製備取38um的吸氣材料粉末與粘結劑混合，體積比80%: 20%，製得吸氣劑膏。6) 吸氣元件製備將吸氣劑材料在帶有陶瓷片的元件加熱體上製作成形，製得吸氣元件坯件， 將坯件在真空爐中燒結，真空度為5X10 a，溫度95(TC，保溫20分鐘，降溫 出爐製得引出端根部帶防掉粉裝置的吸氣元件。本發明的優點在於,解決了陶瓷片與吸氣劑的牢固結合技術，從而有效的用 陶瓷片取代三氧化二鋁的絕緣層，徹底解決了在振動條件下三氧化二鋁的塗層脫落問題。本發明製得的吸氣元件由於其引出端根部有防掉粉裝置，使吸氣元件整 體強度增強，滿足了特殊電真空器件對吸氣元件強度性能的苛刻要求。
圖1為普通吸氣元件示意圖；圖2為本發明實施例的吸氣元件的示意圖。
具體實施方式
本發明提供一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法，下面結合附圖和 具體實施例作進一步詳細的說明。圖1為普通吸氣元件示意圖，圖2為本發明吸氣元件示意圖，圖中1為元件 加熱絲引出端，2為三氧化二鋁絕緣層，3為吸氣劑，4為絕緣用陶瓷片，5為鈦 膏塗層。本發明解決了陶瓷片與吸氣劑的牢固結合技術，從而才有可能有效的用 陶瓷片取代三氧化二鋁的絕緣層，徹底解決了在振動條件下三氧化二鋁的塗層脫 落問題。按製備吸氣元件外徑尺寸要求製備帶雙孔的95瓷陶瓷片，將陶瓷片在沸水 中煮沸30分鐘，再在質量濃度5%NaOH溶液中浸10分鐘，取出用去離子水衝 洗10分鐘後烘乾；按體積比將87%的二乙酸二乙酯，5%的苯二甲酸二丙酯，8% 硝棉溶液混合配製成粘結劑；將純度為99.7%，粒度為74um純鈦粉與粘結劑混 合，按體積比為40%: 60%製成鈦膏；按製備吸氣元件外徑尺寸要求及激活溫度 要求選取一定螺旋外徑， 一定電阻並塗有三氧化二鋁絕緣層的螺旋熱絲，將螺旋 熱絲兩個引出端分別穿入陶瓷片兩個小孔中，用鈦膏將兩根引出絲固定，並在對 著螺旋熱絲一側的陶瓷面上均勻塗敷鈦膏，晾乾後放入真空爐中燒結，真空度5 Xl{T3Pa，溫度為750'C，時間30分鐘，降溫出爐後，製得帶陶瓷片的元件加熱體；取38um的吸氣材料粉末與粘結劑混合，體積比80%: 20%，製得吸氣劑膏。將吸氣劑材料在帶有陶瓷片的元件加熱體上製作成形，製得吸氣元件坯件，將坯件在真空爐中那個燒結，真空度為5X104Pa，溫度95(TC，保溫20分鐘，降溫 出爐製得引出端帶防掉粉裝置的吸氣元件。製得的吸氣元件在頻率為40Hz,振 幅1.5mm，時間為60分鐘振動條件下，吸氣元件沒有任何粉粒脫落。 實施例2其操作方法和工藝條件基本同實施例1，唯一不同的是粘結劑的按體積比組 成為97%的二乙酸二乙酯，2%的苯二甲酸二丙酯，1%的硝棉溶液。由這種工藝 製備的引出端帶有防掉粉裝置的吸氣元件，在頻率為40Hz，振幅1.5mm，時間 為60分鐘振動條件下，吸氣元件沒有任何粉粒脫落。實施例3其操作方法和工藝條件基本同實施例1，有兩點不同的是粘結劑的按休積比 組成為92%的二乙酸二乙酯，3%的苯二甲酸二丙酯，5%的硝棉溶液。所用純度 為99.7%鈦粉粉粒為38nm。由這種工藝製備的引出端帶有防掉粉裝置的吸氣元 件，在頻率為40Hz，振幅1.5mm，時間為60分鐘振動條件下，吸氣元件沒有任 何粉粒脫落。實施例4其操作方法和工藝條件基本同實施例3，有兩點不同的是所用純度為99.7% 鈦粉粉粒為48um，鈦粉與粘結劑按體積比60%: 40%混合製成鈦膏。由這種工 藝製備的引出端帶有防掉粉裝置的吸氣元件，在頻率為40Hz，振幅1.5mm，時 間為60分鐘振動條件下，吸氣元件沒有任何粉粒脫落。實施例5其操作方法和工藝條件基本同實施例4，唯一不同的是鈦粉與粘結劑按體積由這種工藝製備的引出端帶有防掉粉裝置的吸氣元件，在頻率為40Hz，振幅1.5mm，時間為60分鐘振動條件下，吸氣元件沒有任 何粉粒脫落。 實施例6其操作方法和工藝條件基本同實施例5，唯一不同的是加熱絲與塗敷鈦膏的 陶瓷片在真空爐中燒結的溫度為80(TC，時間30分鐘。由這種工藝製備的引出端 根部帶有防掉粉裝置的吸氣元件，在頻率為40Hz，振幅1.5mm，時間為60分鐘 振動條件下，吸氣元件沒有任何粉粒脫落內。以上實施例是供理解本發明之用，並非是對本發明的限制，有關領域的技術 人員，在權力要求所述技術方案的基礎上，還可以作出多種變化或變形，所有等 同的變化或變行都應在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法，其特徵在於，所述方法的步驟包括1)陶瓷片準備按製備吸氣元件外徑尺寸要求製備帶雙孔的95瓷陶瓷片，將陶瓷片在沸水中煮沸30分鐘，再在質量濃度5％NaOH溶液中浸10分鐘，取出用去離子水衝洗10分鐘後烘乾；2)粘結劑製備將二乙酸二乙酯，苯二甲酸二丙酯，硝棉溶液混合配製成粘結劑；3)鈦膏製備將純鈦粉與粘結劑混合製成鈦膏；4)加熱體準備按製備吸氣元件外徑尺寸要求及激活溫度要求選取一定螺旋外徑，一定電阻並塗有三氧化二鋁絕緣層的螺旋熱絲，將螺旋熱絲兩個引出端分別穿入陶瓷片兩個小孔中，用鈦膏將兩根引出絲固定，並在對著螺旋熱絲一側的陶瓷面上均勻塗敷鈦膏，晾乾後放入真空爐中燒結，降溫出爐後，製得帶陶瓷片的元件加熱體；5)吸氣劑膏製備將吸氣材料粉末與粘結劑混合製得吸氣劑材料；6)吸氣元件製備將吸氣劑材料在帶有陶瓷片的元件加熱體上製作成形，製得吸氣元件坯件，將坯件在真空爐中燒結，降溫出爐製得引出端根部帶防掉粉裝置的吸氣元件。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述二乙酸二乙酯所佔粘結 劑體積的比例為87 97%，苯二甲酸二丙酯為2 5%，硝棉溶液為1 8%。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述純鈦粉的純度為99.7%, 粒度為74um 38um。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述純鈦粉與粘結劑按體積比為40%: 60% 60%: 40%混合。
5、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述帶陶瓷片加熱體的燒結 溫度為750。C 80(TC，時間為30分鐘，真空度為5 X 10—3Pa。
6、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述吸氣材料粉末的粒度為
7、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述吸氣材料粉末與粘結劑 按體積比80%: 20%混合。
8、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述吸氣元件坯件在真空爐 中燒結的溫度為950。C，時間20分鐘，真空度為5X10—，a。
全文摘要
本發明提供了一種根部帶防掉粉裝置的吸氣元件的製備方法，屬於真空吸氣元件製備領域。首先將帶雙孔的陶瓷片洗淨烘乾；分別製備粘結劑、鈦膏、吸氣劑膏。取塗有三氧化二鋁絕緣層的螺旋絲作為加熱絲。用鈦膏將陶瓷片單面均勻塗敷並通過兩個小孔固定螺旋加熱絲，真空燒結製成加熱體。將吸氣劑塗敷在帶有陶瓷片的加熱體上製成吸氣元件坯件，將此坯件進行真空燒結，降溫出爐製得引出端根部帶防掉粉裝置的吸氣元件。本發明解決了陶瓷片與吸氣劑的牢固結合技術，從而有效的用陶瓷片取代三氧化二鋁的絕緣層，徹底解決了在振動條件下三氧化二鋁的塗層脫落問題，使吸氣元件整體強度增強，滿足了特殊電真空器件對吸氣元件強度性能的苛刻要求。
文檔編號H01J9/39GK101325139SQ20081011616
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月4日 優先權日2008年7月4日
發明者尉秀英, 豔 張, 李騰飛, 軍 杜, 毛昌輝, 熊玉華, 秦光榮, 鵬 苑 申請人:北京有色金屬研究總院