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ITMI20012033A1 - Leghe getter per l'assorbimento di idrogeno a tempersture elevate - Google Patents

Leghe getter per l'assorbimento di idrogeno a tempersture elevate Download PDF

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ITMI20012033A1
ITMI20012033A1 IT2001MI002033A ITMI20012033A ITMI20012033A1 IT MI20012033 A1 ITMI20012033 A1 IT MI20012033A1 IT 2001MI002033 A IT2001MI002033 A IT 2001MI002033A IT MI20012033 A ITMI20012033 A IT MI20012033A IT MI20012033 A1 ITMI20012033 A1 IT MI20012033A1
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IT
Italy
Prior art keywords
alloy
getter
yttrium
hydrogen
alloys
Prior art date
Application number
IT2001MI002033A
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English (en)
Inventor
Claudio Boffito
Maagt Bennie Josephus De
Original Assignee
Getters Spa
Koninkl Philips Electronics Nv
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/IT2002/000591 priority patent/WO2003029502A2/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/508Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C28/00Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/183Composition or manufacture of getters

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  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:
“LEGHE GETTER PER L'ASSORBIMENTO DI IDROGENO A TEMPERATURE ELEVATE”
La presente invenzione si riferisce a leghe getter per l’assorbimento di idrogeno a temperature elevate.
Molte applicazioni industriali o di ricerca richiedono, per il loro corretto funzionamento, un ambiente libero da idrogeno in un contenitore chiuso; lo spazio interno del contenitore può essere mantenuto sotto alto vuoto o riempito con un’atmosfera di un dato gas (o miscela di gas). Esempi tipici di dispositivi per queste applicazioni in cui l’idrogeno è dannoso sono le intercapedini evacuate per evacuazione termica, a causa dell’elevata conducibilità termica di questo gas; o alcuni tipi di lampade con un riempimento gassoso, in cui la presenza di idrogeno nel gas porta generalmente alla variazione dei parametri fisici di funzionamento della lampada (per esempio, il voltaggio di accensione). I processi di produzione di questi dispositivi comprendono un’operazione di evacuazione del contenitore ed eventuale riempimento col gas desiderato, ma ogni volta che si hanno un alto vuoto o un gas libero da idrogeno, alcuni meccanismi tendono a reintrodurre idrogeno nel contenitore. Questi meccanismi sono rappresentati principalmente dal degasaggio delle pareti del contenitore, o permeazione di idrogeno attraverso queste pareti dall’atmosfera esterna verso il contenitore, portando così a problemi nel corretto funzionamento di detti dispositivi.
Questi problemi sono normalmente affrontati posizionando in detti dispositivi un materiale getter, cioè un materiale avente la capacità di fissare chimicamente molecole di idrogeno così come di altri gas come acqua, ossigeno e ossidi di carbonio. I materiali getter sono generalmente elementi del ΙΠ, IV e V gruppo dei metalli di transizione o loro leghe con altri metalli, generalmente metalli di transizione o alluminio. I materiali getter più ampiamente impiegati sono leghe a base di titanio e, in particolare, di zirconio. Questi materiali ed il loro uso per assorbire gas da spazi evacuati o gas inerti sono ben noti e descritti in numerosi documenti, come i brevetti US 3.203.901 (leghe Zr-Al), US 4.071.335 (leghe Zr-Ni), US 4.306.887 (leghe Zr-Fe), US 4.312.669 (leghe Zr-V-Fe), US 4.668.424 (leghe Zr-Ni-Terre Rare) e US 5.961.750 (leghe Zr-Co-Terre Rare).
Le leghe getter mostrano un comportamento di assorbimento di idrogeno diverso da quello verso gli altri gas. Mentre per la maggior parte dei gas l’assorbimento chimico da parte di queste leghe è irreversibile, l’assorbimento di idrogeno delle leghe getter è un processo di equilibrio, reversibile in funzione della temperatura: l’idrogeno è assorbito efficacemente a temperature relativamente basse (sotto 200-400 °C, a seconda della composizione chimica lega effettivamente impiegata), ma viene rilasciato a temperature relativamente alte, generalmente superiori a 500-600 °C.
Temperature di esercizio inferiori a circa 500 °C coprono la maggior parte degli usi pratici, ma esistono alcune applicazioni speciali in cui sono richiesti livelli molto bassi di idrogeno e che comportano temperature molto alte. Una possibile applicazione industriale di questo tipo sono i tubi a raggi X, costituiti da un tubo evacuato in cui sono presenti un anodo ed un catodo: l’anodo emette raggi X quando viene colpito da elettroni emessi dal catodo. Durante il bombardamento elettronico la temperatura dell’anodo si innalza rilasciando idrogeno (insieme ad altri gas); se non propriamente assorbito, questo può accumularsi nel tubo portando ad una riduzione nel numero di elettroni che raggiungono l’anodo. Un altro esempio di dispositivi evacuati in cui sono raggiunte temperature molto alte sono i cosiddetti tubi di potenza. Sotto questa definizione generale sono raggruppati tipi differenti di tubi elettronici, aventi forme e dimensioni diverse e usati per diversi scopi; questi tubi hanno in comune il fatto di comprendere uno spazio evacuato contenente almeno un catodo per l’emissione di elettroni ed un anodo che riceve gli elettroni ed opzionalmente una o più griglie per controllare il moto degli elettroni, ed il fatto che le correnti che viaggiano nel tubo sono di alta intensità, così che catodo ed anodo subiscono riscaldamenti intensi. I tubi di potenza includono per esempio klynstrons e magnetron, usati nelle comunicazioni a radiofrequenza, o tubi per rettificare correnti alternate di alta intensità. Infine, un’altra importante applicazione industriale in cui si deve assorbire idrogeno ad alte temperature è rappresentata da alcune lampade, in particolare lampade ad alogenuri metallici ad alta pressione di piccole dimensioni. Queste lampade sono costituite da un tubo in quarzo o allumina traslucida, detto “bruciatore”, al cui interno sono presenti due elettrodi (generalmente in tungsteno) e un miscela gassosa costituita da un gas raro (generalmente argon a circa 80 mbar), pochi milligrammi di mercurio e vapori di alogenuri metallici, per esempio alogenuri di sodio e alogenuri di metalli delle Terre Rare. Durante il funzionamento, nel bruciatore si forma un plasma che causa la dissociazione degli alogenuri, con emissione delle lunghezze d’onda caratteristiche degli atomi o ioni risultanti, e le pareti del bruciatore raggiungono temperature nell’ intervallo 800-1000 °C. A queste temperature le pareti del bruciatore sono facilmente attraversate dai gas, come l’idrogeno. L’idrogeno nel bruciatore è dannoso per il funzionamento di queste lampade già a concentrazioni estremamente basse, secondo meccanismi diversi: per esempio, quando è presente nel bruciatore l’idrogeno porta ad un aumento del potenziale richiesto per innescare la scarica (il cosiddetto “potenziale di accensione”) con conseguente possibile evaporazione del metallo dei catodi, la sua deposizione sulle pareti interne del bruciatore e annerimento della lampada. Inoltre, l’idrogeno presente in un bulbo che racchiude il bruciatore dà luogo in certi tipi di lampade ad una complessa sequenza di trasporto di gas dal bulbo al bruciatore e di sodio dal bruciatore al bulbo, con la conseguenza di una variata efficienza luminosa della lampada. Infine, l’idrogeno può essere un trasportatore di ossigeno (sia in forma di molecole d’acqua che di radicali OH) nell’atmosfera della lampada: in presenza di bromuro di disprosio (che è spesso presente nel riempimento gassoso delle lampade), l’ossigeno reagisce formando ossibromuro di disprosio, che è noto causare la devetrificazione delle pareti in quarzo del bruciatore, con conseguente opacizzazione e riduzione dell’emissione luminosa (un fenomeno noto come problema di “attacco delle pareti”); al contrario, quando non è presente idrogeno, l’ossigeno è fissato nel reticolo del quarzo, non essendo così disponibile per la formazione dell’ ossibromuro di disprosio. Per ridurre la migrazione di idrogeno nei bruciatore, questo è inserito in un contenitore ad atmosfera controllata, un bulbo esterno in vetro che può essere riempito con azoto ma più comunemente (circa il 90% della produzione di queste lampade) è evacuato. Anche questo accorgimento non elimina però completamente il problema dell’accumulo di idrogeno nel bruciatore, che può essere rilasciato dai componenti stessi della lampada (per esempio, tramite dissociazione ad alta temperatura delle tracce di acqua introdotte nel bruciatore con gli alogenuri igroscopici), o comunque permeare attraverso il bulbo esterno a causa delle alte temperature a cui questo si trova durante l'operazione della lampada. Nelle lampade di medie o grosse dimensioni, è sempre possibile trovare una posizione all'intemo del bulbo sufficientemente lontana dal bruciatore da avere una temperatura inferiore a circa 400 °C; un getter di tipo noto messo in questa posizione “fredda” è efficace nell’assorbimento di idrogeno (sia l’idrogeno che può entrare nel bulbo dall’atmosfera esterna che quello derivante dall’interno del bruciatore); i dispositivi getter più comunemente usati allo scopo sono basati su una lega di composizione percentuale in peso zirconio 84% - alluminio 16%, descritta nel brevetto US 3.203.901, prodotta e venduta dalla SAES Getters S.p.A. di Lainate, Italia, con il nome St 101. D’altra parte in lampade di piccole dimensioni (indicate nel settore anche come lampade “compatte”), in cui il bruciatore ha un diametro generalmente compreso tra circa 1 e 2 centimetri e lunghezza fino a 4-5 centimetri, mentre il bulbo esterno ha dimensioni fino a circa 4 centimetri di diametro e lunghezza inferiore a circa 10 centimetri, non esistono parti della lampada che durante il funzionamento si trovino a temperature inferiori a circa 600 °C. Come esposto in precedenza, a queste temperature le leghe getter tradizionali a base di zirconio non riescono ad evitare l’accumulo di idrogeno nel bulbo esterno e, di conseguenza, nel bruciatore.
L’ittrio puro è noto, per esempio dal brevetto US 3.953.755, avere una bassa pressione di equilibrio di idrogeno ad alte temperature, ma le sue proprietà non sono sufficienti in applicazioni come le lampade ad alta pressione di alogenuri metallici di piccole dimensioni.
Un’altra caratteristica richiesta alle leghe getter per poter essere usate in applicazioni ad alta temperatura è che presentino la minore possibile tensione di vapore: vapori di metalli derivanti dalla lega potrebbero interferire con il corretto funzionamento del dispositivo in cui sono impiegate, per esempio nel caso delle lampade depositandosi sulle pareti del bulbo portando al fenomeno di “annerimento” della lampada.
Scopo della presente invenzione è quello di fornire leghe getter per l'assorbimento di idrogeno ad elevate temperature, generalmente superiori a 600 °C, così come di fornire dispositivi getter per l’uso di dette leghe.
Questo scopo viene ottenuto secondo la presente invenzione con l'impiego di leghe ittrio-vanadio contenenti dal 90% al 98% in peso di ittrio, o leghe ittrio-stagno contenenti dall'80% al 90% in peso di ittrio.
L’invenzione verrà descritta nel seguito con riferimento alle Figure in cui:
- le Figg. da 1 a 7 mostrano diverse possibili forme di dispositivi getter realizzati con le leghe deH'invenzione;
- la Fig. 8 mostra in modo schematico il sistema per la misura della pressione di equilibrio di idrogeno su un materiale getter;
- la Fig. 9 mostra in grafico le curve di pressione di equilibrio di idrogeno di due leghe dell'invenzione e, per confronto, di ittrio puro.
Leghe contenenti percentuali in peso di ittrio superiori a quelle precedentemente indicate hanno essenzialmente le stesse caratteristiche di assorbimento dell’ittrio, non sufficienti per alcune applicazioni ad alta temperatura; leghe con percentuali in peso di ittrio inferiori a quelle indicate hanno, alle temperature d’impiego previste, una tensione di vapore maggiore rispetto alle leghe dell'invenzione e potrebbero dar luogo ad evaporati indesiderati.
Tra le leghe ittrio-vanadio, la lega preferita è quella di composizione percentuale in peso Y 96% - V 4%, mentre tra le leghe ittrio-stagno la preferita è quella di composizione percentuale in peso Y 84% - Sn 16%.
Le leghe dell'invenzione possono essere prodotte per fusione a partire dagli elementi puri, preferibilmente in polveri o pezzi, nei rapporti in peso desiderati. La fusione deve essere realizzata in atmosfera controllata, per esempio sotto vuoto o gas inerte (preferito è l’argon), per evitare l'ossidazione della lega in preparazione. In funzione della specifica composizione, queste leghe fondono a temperature comprese tra circa 1100 e 1450 °C.
Le leghe dell'invenzione possono essere impiegate in forma dispositivi getter realizzati con un corpo unico di lega. Le figure da 1 a 3 mostrano dispositivi di questo tipo. Le figure 1 e 2 mostrano, rispettivamente, un cilindretto, 10, ed una tavoletta, 20, realizzati per tranciatura di un foglio di lega di spessore opportuno. Per Timpiego pratico i dispositivi devono essere disposti in una posizione fissa nel contenitore da mantenere libero da idrogeno. I dispositivi 10 e 20 potrebbero essere fissati direttamente ad una superficie interna del contenitore, per esempio per saldatura a punti quando detta superficie è in metallo. In alternativa, dispositivi di tipo 10 o 20 possono essere posizionati nel contenitore per mezzo di opportuni supporti; il montaggio sul supporto può essere realizzato per saldatura o compressione meccanica. La figura 3 mostra un'altra possibile forma di realizzazione di dispositivo getter, 30, in cui si impiega un corpo discreto di lega dell'invenzione. In questo caso la lega è prodotta in forma di nastro, da quale si tagliano spezzoni di dimensioni desiderate; lo spezzone, 31, viene ripiegato nella zona 32 intorno al supporto 33 in forma di un filo metallico; il supporto 33 può essere lineare, ma preferibilmente presenta anse 34, 34’, 34”, che aiutano la localizzazione dello spezzone 31; il mantenimento della forma dello spezzone può essere assicurato con uno o più punti di saldatura (non mostrati in figura) nella zona di sovrapposizione 35, ma anche una semplice compressione durante la ripiegatura intorno al supporto 33 può essere sufficiente, data la plasticità di queste leghe.
In alternativa, dispositivi getter possono essere realizzati impiegando polveri delle leghe dell'invenzione. Nel caso dell'impiego di polveri, queste hanno preferibilmente granulometria inferiore a 500 pm, e ancor più preferibilmente compresa tra 40 e 125 pm.
Dispositivi basati su polveri sono rappresentati nelle figure da 4 a 7. La figura 4 mostra in spaccato un dispositivo 40, avente la forma di una pastiglia 41, in cui è inserito il supporto 42; un dispositivo di questo tipo può essere realizzato per esempio per compressione di polveri in uno stampo, avendo predisposto il supporto nello stampo prima di versarvi le polveri. Alternativamente il supporto 42 può essere saldato alla pastiglia 4L La figura 5 mostra un dispositivo 50 costituito da polveri di una lega deU'invenzione, 51, compresse in un contenitore metallico 52; il dispositivo 50 può essere fissato ad un supporto (non mostrato in figura) per esempio per saldatura dello stesso al contenitore 52. Infine, le figure 6 e 7 mostrano differenti viste di un’altra possibile forma realizzati va di un dispositivo getter dell'invenzione. Questo tipo di dispositivo è costituito da un supporto 60, formato a partire da una lamina di metallo 61: nella lamina viene prima praticata per stampaggio in un’apposita forma (non mostrata) una depressione 62, dopodiché una parte del fondo della depressione viene rimossa per tranciatura, ottenendo un foro 63; il supporto viene mantenuto nella forma di stampaggio e la depressione viene riempita con polveri di lega, che vengono poi compresse in loco ottenendo il dispositivo 70 (visto in sezione lungo la linea A-A’ della figura 6) in cui il pacchetto di polveri, 71, presenta due superfici esposte, 72 e 73, per l’assorbimento di gas.
In tutti i dispositivi dell’invenzione i supporti, i contenitori ed ogni eventuale altra parte metallica non costituita da una lega dell 'invenzione sono realizzati con metalli con la più bassa tensione di vapore possibile, come per esempio tungsteno, tantalio, niobio o molibdeno, per impedire che queste parti evaporino a causa dell'alta temperatura di esercizio a cui detti dispositivi sono esposti.
L’invenzione verrà ulteriormente illustrata dai seguenti esempi. Questi esempi non limitativi illustrano alcune forme realizzative destinate ad insegnare agli esperti del ramo come mettere in pratica l’invenzione ed a rappresentare il modo migliore considerato per la realizzazione dell’invenzione.
ESEMPIO 1
Questo esempio si riferisce alla misura della pressione di equilibrio di idrogeno sulla lega di composizione percentuale in peso Y 96% - V 4%.
Per questa misura si impiega un sistema di misura schematizzato in figura 8, costituito da un serbatoio di idrogeno S collegato, tramite una valvola a spillo, Vls ad una camera C a cui è collegato un manometro capacitivo MC. La camera C è collegata, tramite una trappola ad azoto liquido T (che ha la funzione di bloccare impurezze nel gas, principalmente acqua) ed una valvola V2, alla camera di misura M provvista di un sistema di riscaldamento (non mostrato in figura). Nella camera M è presente il portacampioni P, la cui temperatura può essere misurata tramite la termocoppia TC. Le camere C ed M sono collegate, rispettivamente tramite le valvole V3 e V4, ad un sistema di pompaggio (non mostrato in figura). Lo spazio isolato che si ottiene chiudendo le valvole Vi, V2 e V3 ha un volume noto, indicato come Vd0S (volume di dosaggio dell’idrogeno), che nel caso della prova è di 1,1 litri. Analogamente, lo spazio isolato che si ottiene chiudendo le valvole Vi, V3 e V4 e aprendo la valvola V2 ha un volume noto, indicato come Vtot (volume totale del sistema di misura), nel caso della prova uguale a 2,2 litri. 1,2 grammi di polvere della lega di composizione percentuale in peso Y 96% - V 4% vengono posti nel portacampioni P. Si chiude la valvola Vi e si aprono le altre valvole del sistema e, tramite il sistema di pompaggio, si evacuano le camere C e M fino a raggiungere una pressione di IO<'5 >mbar. Sempre sotto pompaggio, il campione viene attivato, riscaldandolo per induzione dall'esterno della camera M, per trattamento ad 800 °C per 10 minuti. Il campione viene poi portato alla temperatura della prova, che in questo caso è 700 °C. Vengono chiuse le valvole V2, V3 e V4 e viene aperta la valvola Vls immettendo idrogeno nella camera C fino ad una pressione di 2,6 mbar, dopodiché la valvola Vi viene chiusa; questa pressione è indicata come Pjn (pressione iniziale). Si apre la valvola V2 facendo espandere nella camera M l’idrogeno, che viene in parte assorbito dal campione. Si registra la diminuzione della pressione nel sistema, fino a quando questa raggiunge il valore stabile di 3 x IO<'4 >mbar: questa è la pressione di equilibrio, Peq, dell’idrogeno sul campione nelle condizioni della prova. Dalla conoscenza di Vtot, Vd0S, Pin, Peq e della massa del campione, indicata con Me, si ottiene la quantità di idrogeno assorbita dal campione, indicata con Qr, tramite la relazione:
Il valore di Qr così ottenuto costituisce il primo punto della curva della pressione equilibrio di idrogeno sulla lega.
La prova viene ripetuta tre volte, introducendo nella camera M un campione nuovo ed immettendo nel sistema ima dose di idrogeno differente ad ogni misura successiva.
I valori ottenuti nelle quattro prove vengono riportati in grafico come curva 1 in figura 9, come pressione di equilibrio di idrogeno (P, misurata in mbar) in funzione della quantità di gas assorbita per grammo di lega (Q, misurata in mbar x 1 / g).
ESEMPIO 2
La prova dell'esempio 1 viene ripetuta con quattro campioni di polvere della lega di composizione percentuale in peso Y 84% - Sn 16%.
I risultati della prova vengono riportati in grafico in figura 9 come curva 2. ESEMPIO 3 (COMPARATIVO)
La prova dell'esempio 1 viene ripetuta con quattro campioni di polvere di ittrio puro. I risultati della prova vengono riportati in grafico in figura 9 come curva 3.
ESEMPIO 4
In questo esempio vengono confrontate le caratteristiche operative di lampade con un getter dell’ invenzione, lampade con un getter della tecnica nota e lampade senza getter.
Sei strisce di peso 35 mg della lega di composizione Y 96% - V4% sono trattate con un’operazione di preriscaldamento di 5 ore a 650 °C in vuoto, e successivamente posizionate nel bulbo esterno di sei lampade compatte ad alta pressione di alogenuri metallici; il bruciatore di queste lampade è fatto di quarzo e il riempimento di gas comprende mercurio, argon e alogenuri di disprosio, olmio, gadolinio e cesio. Le lampade hanno una potenza nominale di 575 Watt ed un carico specifico di potenza sulla parete di almeno 45 W/cm<2>. Le lampade sono fatte funzionare per 500 ore, durante le quali vengono osservati a diversi tempi il potenziale di riaccensione (misurato in Volt) e l’attacco della parete; l’attacco della parete è misurato come la percentuale della superficie del bruciatore che è diventata opaca, ed il suo valore è stimato con ispezione visiva. I valori di potenziale di riaccensione e di attacco della parete per le sei lampade sono mediati e riportati nella Tabella 1 sotto riportata.
Per confronto, le stesse prove sono effettuate su cinque lampade contenente un getter noto, cioè piccole pillole con un contenuto nominale di 90 mg della lega St 101 citata, e su sei lampade di riferimento, cioè lampade dello stesso tipo ma senza getter. I dati mediati ottenuti su queste lampade sono riportati in Tabella 1.
I risultati delle prove confermano le migliori caratteristiche di assorbimento di idrogeno delle leghe dell’ invenzione. Le curve in figura 9 mostrano che, a 700 °C, un grammo di una lega dell'invenzione ha, per quantità di idrogeno assorbite di circa 1-5 mbar x 1, una pressione di equilibrio di idrogeno che è circa di un ordine di grandezza inferiore a quella di un grammo di ittrio puro, così da consentire una migliore rimozione di questo gas ad alta temperatura. Ciò viene anche confermato dalle prove in lampada: i risultati in Tabella 1 mostrano chiaramente che le lampade de 1Γ invenzione hanno proprietà migliori in confronto alle lampade con getters della tecnica nota, in questo caso St 101 (Zr-Al) o nessun getter, cioè un valore relativamente basso di potenziale di riaccensione e un ritardo nell’attacco della parete, che indirettamente confermano una minore quantità di idrogeno nella lampada.
Le curve della figura 9 possono anche essere interpretate per ricavare la quantità di materiale necessario per garantire in uno spazio chiuso una pressione di idrogeno inferiore ad un valore desiderato; fissando per esempio questo valore pari a IO<'3 >mbar, si può notare dal grafico che le leghe deH'invenzione hanno una capacità di assorbimento che è circa tripla rispetto all'ittrio puro; rispetto all’ittrio puro, una lega dell'invenzione consente quindi di garantire la stessa pressione di idrogeno con circa un terzo di peso, il che permette di ridurre considerevolmente le dimensioni del dispositivo getter, con evidenti vantaggi in particolare nel caso che il contenitore da mantenere libero da idrogeno abbia un volume limitato.

Claims (19)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Leghe geter per l'assorbimento di idrogeno ad alte temperature scelte tra: - leghe ittrio-vanadio contenenti dal 90% al 98% in peso di ittrio; e - leghe itrio-stagno contenenti dall'80% al 90% in peso di ittrio.
  2. 2. Lega ittrio-vanadio secondo la rivendicazione 1 di composizione percentuale in peso Y 96% - V 4%
  3. 3. Lega ittrio-stagno secondo la rivendicazione 1 di composizione percentuale in peso Y 84% - Sn 16%.
  4. 4. Dispositivi geter comprendenti una lega della rivendicazione 1.
  5. 5. Dispositivi geter secondo la rivendicazione 4 realizzati con un pezzo discreto di lega.
  6. 6. Dispositivo geter (10) secondo la rivendicazione 5 di forma cilindrica.
  7. 7. Dispositivo getter (20) secondo la rivendicazione 5 a forma di parallelepipedo.
  8. 8. Dispositivo geter (30) secondo la rivendicazione 5 formato da uno spezzone di nastro (31) di lega della rivendicazione 1 ripiegato in una zona (32) intorno ad un supporto metallico (33).
  9. 9. Dispositivo getter (30) secondo la rivendicazione 8 in cui deto supporto presenta anse (34, 34’, 34”) per la localizzazione ed il mantenimento nella posizione desiderata dello spezzone di nastro (31).
  10. 10. Dispositivi geter secondo la rivendicazione 4 realizzati con polveri di lega.
  11. 11. Dispositivi geter secondo la rivendicazione 10 in cui le polveri hanno granulometria inferiore a 500 pm.
  12. 12. Dispositivi getter secondo la rivendicazione 11 in cui le polveri hanno granulometria tra 40 e 125 pm.
  13. 13. Dispositivo getter (40) secondo la rivendicazione 10 costituito da una pastiglia di polveri (41) in cui è inserito supporto (42)
  14. 14. Dispositivo getter (50) secondo la rivendicazione 10 costituito da polveri (51) compresse in un contenitore metallico (52).
  15. 15. Dispositivo getter (70) secondo la rivendicazione 10 costituito da: un supporto (60) ottenuto da una lamina di metallo (61) con una depressione (62) ottenuta per stampaggio di detta lamina ed un foro (63) nel fondo di detta depressione ottenuto per tranciatura di detto fondo; e un pacchetto di polveri di lega (71) nella depressione, con due superfici esposte (72, 73) per l'assorbimento di gas.
  16. 16. Tubo di potenza contenente una lega getter della rivendicazione 1.
  17. 17. Tubo a raggi X contenente una lega getter della rivendicazione 1.
  18. 18. Lampada ad alogenuri metallici ad alta pressione contenente una lega getter della rivendicazione 1.
  19. 19. Lampada secondo la rivendicazione 18, caratterizzata dal fatto che la lega è ittrio-vanadio contenente dal 90% al 98% in peso di ittrio.
IT2001MI002033A 2001-09-28 2001-09-28 Leghe getter per l'assorbimento di idrogeno a tempersture elevate ITMI20012033A1 (it)

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