專利名稱：：非蒸散型低溫激活吸氣劑及其制造工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及鋯基合金。目前非蒸散型吸氣劑有St101合金(St101為意大利SNES公司的商品牌號)。它的激活溫度在750～900℃之間，激活時間從幾秒鐘到幾分鐘，最適宜的使用溫度范圍是200～400℃，還有一種吸氣劑St707，它在400～500℃溫度范圍內激活，使用溫度在25～350℃，它們經(jīng)激活后，可有效地吸收H2，O2，H2O，CO，CO2等，對H2的吸收是可逆的，在高溫下又可放出，對惰性氣體不吸收，它們除作為吸氣劑應用在等離子熔化機，真空日光收集器，粒子加速器外，還可作為活性材料，用于稀有氣體凈化，H2和它的同位素處理、貯存等，但是，它們的吸收速度不夠快，容量不夠大，因此，有必要研制出一種吸收速度快、容量大的吸氣劑。本發(fā)明的目的是提供一種低溫激活吸氣劑及其制造工藝，它對活性氣體有較快的吸氣速率和較大的吸氣容量。本發(fā)明為達到上述目的，吸氣劑采用以下組成吸氣劑由鋯(Zr)、釩(V)、鐵(Fe)、鈦(Ti)組成，它們的含量是Zr＝38.5～59.5%，V＝13.53～20.9%，F(xiàn)e＝12.1～25.47%，Ti＝7.5～22.5%。在組成上述含量的吸氣劑時，可以先制造出Zr-V-Fe合金和Fe-Ti兩種合金，再將它們混合為吸氣劑。其中Zr-V-Fe合金中三種元素的重量百分可以采用Zr＝70%V＝24.6%，F(xiàn)e＝5.4%，而Fe-Ti合金中二種元素的重量百分可以采用Fe＝50%，Ti＝50%，二種合金的混合比例是(Er-V-Fe)∶(Fe-Ti)＝(5.5～8.5)∶(4.5～1.5)，最佳比例是(6.5～7.5)∶(3.5～2.5)，某一具體比例是根據(jù)產品的實際性能需要來選擇，當二者的比例超出(5.5～8.5)∶(4.5～1.5)范圍時，吸氣劑的綜合吸氣性能不理想。Zr-V-Fe合金以及Fe-Ti合金中，各元素的重量百分可作變動，只要鋯(Zr)、釩(V)、鐵(Fe)、鈦(Ti)四種元素的總含量控制在上述范圍內，即Zr＝38.5～59.5%，V＝13.53～20.9%Fe＝12.1～25.47%，Ti＝7.5～22.5%)，吸氣劑的吸氣性能不受影響。吸氣劑的使用方法是要將吸氣劑經(jīng)激活處理，這樣可以消除顆粒表面的保護性氧化膜，激活條件是真空下，激活溫度控制在450℃±50℃，激活時間為5～10分鐘。吸氣劑的工作溫度在25℃～350℃之間。本發(fā)明與St707對H2的吸氣性能對比(見表1)，測試條件激活溫度450℃，工作溫度300℃，壓力Pg＝6×10-6Torr。表1</tables>1Zr-V-Fe合金與Fe-Ti合金的用量比例為7∶32Zr-V-Fe合金與Fe-Ti合金的用量比例為7.5∶2.5上述配方中，加入了鈦(Ti)，使吸氣劑有較快的吸氣速率和較大容量。還可在Zr-V-Fe-Ti合金中添加其他元素，例如鑭、鎳、釔等元素。吸氣劑的性能尚可提高。吸氣劑的制造工藝是先分別制造出Zr-V-Fe合金和Fe-Ti合金，Zr-V-Fe合金的制造工藝是配料，再將Zr-V-Fe混合物壓成電極，電極熔化成錠，錠子經(jīng)破碎、研磨、分篩得到所需粒經(jīng)的顆粒。Fe-Ti合金的制造工藝是稱料、熔煉成錠，錠子經(jīng)破碎、研磨、分篩得到所需粒經(jīng)的顆粒，將上述二種合金按一定比例混合得到吸氣劑產品。吸氣劑產品方面，-8～+20目之間的粉末直接用于真空器件中，-140～+400目之間的粉末壓結在純鎳或康銅金屬基帶上或壓制到各種金屬環(huán)中使用。本產品用于惰性氣體純化，或用于電光源以及不便于在高溫條件下進行激活的真空器件中，特別適用于石油勘探隔熱管中。本發(fā)明優(yōu)點本吸氣劑的制造工藝簡單，吸氣劑具有較快的吸氣速率和較大容量，對H2的吸氣速率為St707的二倍，吸氣容量為St707的三倍，應用范圍廣泛，特別適用于石油勘探隔熱管中。以下結合實施例、附圖作進一步說明圖1吸氣劑的制造工藝流程框圖。稱量Zr4.90kg，V1.72kg，F(xiàn)e0.38kg，將它們混合，將料在油壓機上壓成電極，將電極在真空自耗電弧爐上熔化成錠，溫度控制在1500～1700℃之間，將錠子在氬氣保護下破碎、研磨，分篩，得到-8～+20目之間篩分;稱量Fe1.5kg，Ti1.5kg，將Fe、Ti在真空中頻感應電爐中熔煉得到錠子，溫度控制在1500～1600℃，再將錠子在氬氣保護下破碎、研磨，分篩，得到-8～+20之間篩分。將上述二種合金粉末放入混料機，充氬后進行混料2小時，在氬氣保護下將產品封裝。權利要求1.一種非蒸散型低溫激活吸氣劑，其特征在于它由鋯(Zr)、釩(V)、鐵(Fe)、鈦(Ti)組成，它們的含量分別是Zr=38.5～59.5%，V=13.53～20.9%，F(xiàn)e=13.53～25.47%，Ti=7.5～22.5%。(重量百分)。2.按權利要求1所述的吸氣劑，其特征在于組成吸氣劑的組份中，Zr-V-Fe合金用量與Fe-Ti合金用量的比例為(5.5～8.5)∶(4.5～1.5)。Zr-V-Fe合金中，Zr占70%，V占24.6%，F(xiàn)e5.4%，F(xiàn)e-Ti合金中Fe占50%，Ti占50%。3.按權利要求2所述的吸氣劑，其特征在于組成吸氣劑的組份中，Zr-V-Fe合金用量與Fe-Ti合金用量的比例最好控制在(7.5～6.5)∶(2.5～3.5)。4.一種制造權利要求1所述的吸氣劑的工藝，其特征在于它包括以下幾個工序先制取Zr-V-Fe合金和Fe-Ti合金，制Zr-V-Fe合金的步驟是配料，再將Zr-V-Fe混合物壓成電極，電極在電爐中熔化成錠，錠子經(jīng)破碎、研磨、分篩得到所需粒經(jīng)的顆粒，制Fe-Ti合金的步驟是稱料，熔煉成錠，錠子經(jīng)破碎、研磨、分篩得到所需粒經(jīng)的顆粒，將上述Zr-V-Fe合金和Fe-Ti合金按一定比例混合，得到所需組成和性能的吸氣劑產品。5.按權利要求4所述的吸氣劑制造工藝，其特征在于所述的制Zr-V-Fe合金的配料是按Zr占70%，V占24.6%，F(xiàn)e占5.4%(重量百分)配制的，所述的Fe-Ti合金的配料中，按Fe占50%，Ti占50%比例來配制的。所述的Zr-V-Fe合金與Fo-Ti合金是按(Zr-V-Fe)∶(Fe-Ti)＝(5.5～8.5)∶(4.5～1.5)的比例進行混合的。6.按權利要求5所述的吸氣劑制造工藝，其特征在于所述的Zr-V-Fe合金與Fe-Ti合金最好按(7.5～6.5)∶(2.5～3.5)比例進行混合。全文摘要一種非蒸散型低溫激活吸氣劑，它由鋯、釩、鐵、鈦組成，吸氣劑的制造工藝簡單，性能好，激活溫度為450℃+50℃，工作溫度為25℃～350℃，具有較快的吸氣速率和較大的吸氣容量，在300℃溫度下，對H文檔編號C22C16/00GK1050047SQ8910679公開日1991年3月20日申請日期1989年9月7日優(yōu)先權日1989年9月7日發(fā)明者安守環(huán),何世廉申請人:安守環(huán),何世廉