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真空科学与技术学报2024年第06期:一种高性能非蒸散型吸气剂的性能分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王国栋;刘霄;王姣龙;蔡洋洋;张峰;陈长琦;谢远来;

单位:合肥工业大学机械工程学院;中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所;

摘要:非蒸散型吸气剂(NEG)是高真空和超高真空系统维持真空度的重要材料,具有高稳定性和高气体吸附性能,文章采用粉末冶金的方法制备出Zr_(59.46)V_(29.81)Al_(10.73)吸气剂,并基于小孔流导法搭建了一套吸气剂性能测试的高真空系统,分别测试了气体种类及工作温度对吸气剂性能的影响,实验结果表明:Zr_(59.46)V_(29.81)Al_(10.73)吸气剂对H_2、CO_2、N_2都有很好的吸气性能,其对H_2的吸气性能远超N_2和CO_2,但它不吸收He等惰性气体,不同工作温度对吸气性能有很大差异,其最佳工作温度为200℃。利用X射线衍射图谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)及能量色散图谱(EDS)对吸气剂进行晶相、形貌和成分分析,结果表明Zr_(59.46)V_(29.81)Al_(10.73)吸气剂表面呈现多孔状结构,其主要由α-Zr基固溶体、C15 Laves相及少量Zr_xAl_y化合物组成,多孔的结构及α-Zr基固溶体、C15 Laves相的高比例有利于吸气剂对活性气体的吸附,因此Zr_(59.46)V_(29.81)Al_(10.73)吸气剂展现出较好的性能。

关键词:非蒸散型吸气剂;粉末冶金;性能测试;形貌分析;晶相结构

基金资助:国家重大科技基础设施项目(2018-000052-73-01-001228)