KR100697436B1 - 비휘발성 게터 합금 - Google Patents

Abstract

지르코늄, 바나듐, 철, 망간 ,및 이트륨, 란탄 및 희토류 중에서 선택된 하나 이상의 원소들을 포함하는 비휘발성 게터 합금으로서, 공지의 게터합금에 비해서 질소에 대해 가스 흡착 능력이 개선된 게터 합금이 설명되어 있다.

Description

비휘발성 게터 합금 {NON-EVAPORABLE GETTER ALLOYS}

본 발명은 비휘발성 게터 합금에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 가스, 특히 질소 가스의 흡착에 높은 효율을 발휘하는 비휘발성 게터 합금에 관한 것이다.

NEG 합금으로서 공지된 비휘발성 게터 합금은 가역적 방식으로 수소를 흡착하고 산소, 물, 일산화탄소 및 일부 합금의 경우에 있어서 불가피한 질소와 같은 가스들을 흡착한다.

상기 합금의 제 1 용도는 진공의 유지이다. 진공의 유지는 예를들어, 입자 가속기, X선 발생기 튜브, 전자 방출형 평판 디스플레이, 및 발열식 병류(보온병), 오일 추출 및 수송을 위한 배관계에서 같이 매우 다양한 적용분야에서 요구되고 있다.

NEG 합금은 전술한 상기 가스들이 기타 가스, 일반적으로 불활성 가스 내에 소량으로 존재하는 경우에 상기 가스들을 제거하는데 사용될 수 있다. 예로서, 램프 특히 수십 밀리 바아의 압력에서 불활성 가스로 채워진 형광 램프 내에 사용되며, NEG 합금은 소량의 산소, 물, 수소 및 기타 가스를 제거함으로써 램프 기능을 하도록 적합한 압력을 유지하기 위한 목적을 가지며, 기타 가스로부터 전술한 상기 미량의 가스들을 제거하기 위한 다른 예는 특히 전자 산업에서의 적용을 위한 불활성 가스의 세정이다.

일반적으로 이들 합금은 주성분으로서 지르코늄 및/또는 티타늄을 가지며 전이금속이나 알루미늄에서 선택된 하나 이상의 원소들을 포함한다.

NEG 합금은 여러 특허에서의 요지였다. 미국 특허 제 3,203,901호에는 Zr-Al 합금, 특히 본 출원인에 의해 St 101이라는 이름으로 제조 및 판매되는 중량비로 Zr 84%-Al 16%의 조성을 갖는 합금이, 미국 특허 제 4,071,335호에는 Zr-Ni 합금, 특히 본 출원인에 의해 St 199이라는 이름으로 제조 및 판매되는 중량비로 Zr 75.7%-Ni 24.3%의 조성을 갖는 합금이, 미국 특허 제 4,306,887호에는 Zr-Fe 합금, 특히 본 출원인에 의해 St 198이라는 이름으로 제조 및 판매되는 중량비로 Zr 76.6%-Fe 23.4%의 조성을 갖는 합금이, 미국 특허 제 4,312,669호에는 Zr-V-Fe 합금, 특히 본 출원인에 의해 St 707이라는 이름으로 제조 및 판매되는 중량비로 Zr 70%-V 24.6%-Fe 5.4%의 조성을 갖는 합금이, 미국 특허 제 4,668,424호에는 하나 이상의 전이 금속을 선택적으로 함유하는 지르코늄-니켈-미시메탈 합금이, 미국 특허 4,839,085호에는 원소 E가 철, 니켈, 망간 및 알루미늄 또는 이들의 합금에서 선택되는 Zr-V-E 합금이, 미국 특허 제 5,180,568호에는 원소 E', E"가 Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni에서 선택된 유사한 또는 상이한 금속간 화합물 Zr₁M₁'M"₁, 특히 본 출원인에 의해 St 909이라는 이름으로 제조 및 판매되는 Zr₁Mn₁Fe₁ 화합물이, 미국 특허 제 5,961,750호에는 원소 A가 이트륨, 란탄, 희토류 또는 이들의 혼합물에서 선 택된 Zr-Co-A 합금, 특히 본 출원인에 의해 St 787이라는 이름으로 제조 및 판매되는 중량비로 Zr 80.8%-Co 14.2%- A 5%의 조성을 갖는 합금이, 또한 가스 세정제의 용도로 사용되는 Zr 및 V계 게터 합금들이 재팬 파이오닉스사의 이름으로 공개된 여러 특허가 있으며, 이들 중에 예를들면 고카이 5-4809, 6-135707, 및 7-242401 등이 있다.

NEG 합금은 조성에 따라 상이한 특성을 가진다. 예를들어, 합금 St 101은 전술한 합금 중에 수소 흡착라는 관점에서 양호한 합금 중에 하나이나, 가공상 상당히 높은 온도인 적어도 700℃의 온도에서의 활성 처리를 필요로 하며; 합금 St 198은 질소 흡착 특성이 열악하여 상기 가스의 세정에 사용되며, 미국 특허 5,180,568호에 설명된 화합물은 수소 흡착 특성을 갖지 않는다. 이들 합금의 거동이 상이하므로, 사용될 NEG 합금의 선택은 특정한 목적에 따라 좌우된다. 특히, 이들 합금 중에 가장 많이 사용되는 합금은 미국 특허 제 4,312,669호에 설명된 St 707합금인데, 이는 특히 수소에 대한 양호한 흡착 특성과 NEG 합금에 요구되는 상당히 낮은 활성온도를 갖기 때문이다.

대기 가스의 제거는 몇몇 적용에 있어서 중요하다. 예를들어, 제조중에 배기된 공간 내에 남아 있는 가스들이 제거되어야 하는 열 절연의 경우에 적용되며, 실제로 제조 비용을 허용수준으로 유지하기 위해서는 밀봉 이전에 공간의 펌핑이 수행되어야 하는데, 이는 일정시간 동안 작업을 중단을 초래하여 자체 공간 내에 비록 한정된 수치이지만 잔류 압력을 남기게 된다. 대기 가스의 흡착도 진공실에서 고 질량의 물체를 고속으로 회전시키는 원리가 적용되는 "플라이 휠(fly wheel)"로서 정의된 에너지 관성 축전지의 분야에 필요한 것으로 연구되고 있으며, 이러한 원리에 있어서 진공실에 존재하는 가스들과의 마찰로 인한 회전 매체의 에너지 손실을 방지하기 위해 진공의 적용이 필요하다. 이들 분야에 있어서, NEG 합금의 선택에 대한 중요성은 질소쪽으로의 거동인데, 그 이유는 이러한 가스가 대기 조성의 약 80%를 차지하고 (불활성 가스를 제외하면)대기 가스중에서 가장 상이한 특성을 갖는 NEG에 의해 제거되기 때문이다.

소정 가스의 제거에 대한 고효율을 필요로하는 산업 분야는 가스 세정과 관련한 반도체 산업이다. 실제로, 공정 가스상의 불순물이 고상의 반도체 소자를 형성하는 층 내측에 결합될 수 있어서 반도체 소자내의 전자적 결함에 의한 제품의 불량을 초래하는 것으로 알려져 있다. 반도체 산업에 있어서 현재 요구하고 있는 순도는 ppt(원자 또는 분자 단위에서 10^-12) 정도이다. 그러므로, 초 고효율의 불순물 흡착능을 갖는 NEG 합금이 필요하며, 전술한 바와 같이 공정 가스중에 일반적인 불순물로 알려져 있는 가스들 중에 하나는 질소이며, 이는 또한 NEG 합금으로부터 제거하기 가장 어려운 가스로 알려져 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 높은 효율의 가스, 특히 질소 흡착특성을 갖는 비휘발성 게터 합금을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라, 지르코늄, 바나듐, 철, 망간; 그리고 이트륨, 란탄, 및 희토류 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하며, 그 함유량(본 명세서에서 모든 백분율과 비율은 달리 정의하지 않는 한 중량비임)이 다음 범위 내에서 변할 수 있는 비휘발성 게터 합금에 의해 달성된다.

- 지르코늄 : 60 내지 85%,

- 바나듐 : 2 내지 20%,

- 철 : 0.5 내지 10%,

- 망간 : 2.5 내지 30%,

- 이트륨, 란탄, 희토류 또는 이들의 혼합물 : 1 내지 6%.

본 발명은 이후, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 합금을 사용한 게터 장치의 상이한 다양한 실시예들을 도시하는 도면이며,

도 6 내지 도 11은 본 발명의 합금 및 기준 합금에 의해 다양한 조건하에서의 가스 흡착 테스트 결과를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 합금은 미국 특허 제 4,312,669호로부터 공지된 합금과 상이하다. 즉, 낮은 함량의 바나듐과 철이 이트륨, 란탄 및 희토류 중에 선택된 하나의 원소 및 망간으로 대체되었다는 점에서 상이하며; 또한 미국 특허 제 4,668,424호의 합금과는 바나듐과 망간을 함유하지 않는 대신에 20 내지 45 중량%의 범위로 니켈을 함유한다는 점에서 상이하며; 또한 미국 특허 제 4,839,085호의 합금과는 이트륨, 란탄 또는 희토류 원소를 사용하지 않고 일반적으로, 본 발명의 합금에 대해 높은 함량의 바나듐과 낮은 함량의 철과 망간을 함유한다는 점에서 상이하며; 또한 미국 특허 제 5,180,568호와는 바나듐 또는 이트륨, 란탄 및 희토류 원소를 함유하지 않는 3원 금속간 화합물 Zr₁M'₁M"₁이라는 점에서 상이하며; 미국 특허 제 5,961,750호의 합금과는 코발트는 함유하나 바나듐, 철 및 망간을 필요로 하지 않는다는 점에서 상이하다. 전술한 바와 같이, 또한 이후 상세히 설명하는 바와 같이, 이러한 조성의 차이는 가스, 특히 질소 가스와 관련되는 한 가스 흡착특성에 현저한 차이를 초래한다.

지르코늄의 함량이 60% 이하일 때, 본 발명의 가스 흡착성능은 감소되나 상기 원소의 함량이 85% 이상이면 합금은 너무나 소성을 갖게 되어 게터 장치의 제조에 있어서 가공이 어렵게 된다. 표시된 함량 밖에 있는 합금의 다른 원소의 함량은 일반적으로 바나듐의 함량이 높은 경우 가스, 특히 질소 흡착특성을 감소시키고 철 또는 망간의 함량이 높은 경우 수소의 흡착 특성을 감소시킨다. 게다가, 2 % 이하의 바나듐을 함유하는 함금은 인화성이 너무 높아서 제조 및 취급이 어렵다는 것을 알아냈다. 결론적으로, 이트륨, 란탄, 희토류 또는 이들 혼합물의 함량이 6 % 이상이면 합금의 흡착 특성을 개선하지 못하며 공기 중에서 불안정하여 사용 전의 보관에 문제점을 유발한다. 본 발명의 특별한 장점은 바로 위에서 언급한 원소들, 즉 미시메탈(이후, 간단히 MM(mischmetal)이라고 칭함)을 사용한다는 점이다. 다양한 상업적 혼합물들이 이러한 이름으로 사용되고 있으며 세륨,란탄 및 네오디뮴을 모두 포함하고 상기 순수 원소들에 대해 저렴한 소량의 기타 희토류 원소들을 포함한다. 미시메탈의 정확한 조성은 중요하지 않다. 그 이유는 전술한 원소들이 유사한 반응성을 가져서, 하나의 원소의 함량이 변화하여도 상이한 형태로 이용가능한 미시메탈의 화학적 거동이 필수적으로 일정하며, 이러한 성분의 정확한 조성이 본 발명에 따른 합금의 가공 특성에 영향을 끼지지 않기 때문이다.

본 발명은 전술한 범위 내에서 다음의 함량을 갖는 합금이 바람직하다.

- 약 65 내지 75% 범위, 더 바람직하게 약 67 내지 70%의 지르코늄;

- 2.5 내지 15%의 바나듐;

- 5 내지 25%의 망간;

- 1 : 4 내지 1 : 5 범위의 철 대 바나듐 비율.

본 발명의 합금 중에서 특히 바람직한 합금은 Zr 70% - V 15% - Fe 3.3% - Mn 8.7%- MM 3%의 조성을 갖는 합금 및 Zr 69% - V 2.6% - Fe 0.6% - Mn 24.8% - MM 3%의 조성을 갖는 합금이다.

본 발명의 합금은 소정의 최종 조성물에 대응하는 특성을 갖는 금속 분말 또는 금속편을 오븐에서 용융에 의해 준비될 수 있다. 상기 용융기술은 300 mbar 압력의 불활성 가스 분위기, 예를들어 아르곤 분위기의 아아크 오븐; 또는 진공 또는 불활성 가스 하에서의 유도 오븐에서 수행되는 것이 바람직하다. 금속 산업 용도의 합금을 준비하기 위한 다른 어떤 기술도 가능하다.

실제 적용에 있어서, 본 발명의 합금은 단독 또는 지지대 상에 또는 콘테이너 내측에 게터재료로 제조된 펠렛의 형태로 사용된다. 어떤 경우에 있어서, 일반적으로 250 ㎛ 이하, 바람직하게 125 내지 40 ㎛ 범위의 입도를 갖는 분말 형태의 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 입도가 큰 경우에 재료의 비표면(표면 대 단위 중량)의 과도한 감소가 발생되는 반면에, 몇몇 적용이 필요한 경우가 있다하더라도 입도가 40 ㎛이하이면 게터 장치의 제조단계에서 몇몇 문제가 발생될 수 있다(얇은 분말은 분무화 수단에 의해 이동되기가 더욱 어려우며 커다란 입도를 갖는 분말에 대해 더욱 큰 휘발성을 가짐).

본 발명의 NEG 합금은 10 분 내지 2시간 주기 동안에 300 내지 500℃ 범위의 온도에서 작동될 수 있다. 온도의 효과는 처리 시간에 우선하며 10분 동안 400℃에서의 활성화에 의해 거의 완전한 활동성을 얻을 수 있게 한다.

일단 활성화되면, 이들 합금은 수소에 대해 공지의 합금과 일산화탄소 및 질소에 대해 보다 양호한 합금과 유사한 특성으로 이미 실온에서 수소, 일산화탄소, 및 모든 질소와 같은 가스들을 흡착하도록 작동한다. 일반적으로 최대 사용온도는 합금이 삽입된 장치의 안정성과 기능성을 악화시키지 않는 약 500℃이다. 이들 합금의 최적 작동온도는 특정 적용에 좌우되며, 예를들어 열절연을 위한 공간에 사용되는 경우 상기 온도는 공간 자체의 가장 뜨거운 벽의 온도에 의해 결정되며, "플라이 휠"의 경우에 상기 온도는 실온이며, 가스의 세정의 경우에는 일반적으로 약 300 내지 400℃이다.

수소의 경우에, 공지의 NEG 재료와 관련하여 흡착은 흡착 특성이 온도의 함수로서 합금에 대한 평형 수소압력 및 흡착된 수소의 양의 측면에서 상승되도록 가역적 성질을 가진다. 이러한 관점으로부터 본 발명의 합금에 의한 수소 흡착은 매우 양호하며 가장 폭넓게 사용되는 게터 합금인 전술한 St 707 합금의 흡착 특성과 유사하다. 본 발명의 합금은 또한 동일한 조건에서 St 707 합금에 대해 실온에서 질소에 대해 15배 이상, 일산화탄소에 대해 10배 이상의 흡착 능력을 가진다.

이미 전술한 바와 같이, 본 발명의 합금을 사용함으로써 준비될 수 있는 게터 장치의 형태는 매우 다양하며, 예를들어 단지 게터 재료의 분말로 형성된 펠렛, 또는 지지대, 일반적으로 금속 지지대 상의 분말로 형성된 펠렛을 포함한다. 상기 두 경우에 있어서 분말의 압분화(consolidation)는 압축 또는 소결에 이은 압축에 의해 수행된다. 분말을 단지 압축만함으로써 펠렛은 예를들어 열 절연 및 가스 세정에 적용될 수 있다. 분말이 지지되어야 하는 경우에, 스틸, 니켈 또는 니켈 합금이 지지 재료로서 사용될 수 있다. 지지는 다양한 기술에 의한 증착 이후의 소결 또는 냉간 압연에 의해 합금 분말이 접착되는 표면 상에 밴드 형태로 간단히 수행될 수 있다. 이와 유사한 밴드로부터 얻은 게터 장치는 램프 내에 사용될 수 있다. 지지는 다양한 형상의 적당한 콘테이너에 의해 형성될 수 있으며, 이러한 경우에 분말은 일반적으로 압축에 의해, 또는 몇몇 경우에는 압축없이 삽입되며, 상기 콘테이너에는 가스는 투과할 수 있으나 분말은 유지시킬 수 있는 다공성 격막이 제공된다. 후자의 구성은 칼슘 산화물과 같은 습기 흡착재료 분말이 게터 합금에 추가될 수 있는 "플라이 휠"의 적용에 특히 적합하다. 이들의 일부 실시예가 도 1 내지 도 5에 도시되어 있는데, 도 1은 본 발명에 따른 NEG 합금의 압축 분말로 제조된 펠릿(10)을 도시한다. 도 2는 평행선을 따라 종방향으로 직각이 되게 절단하여 얻은 램프 내에서의 사용이 특히 적합한 형상을 갖는 NEG 장치(20)를 도시하며, 상기 장치는 본 발명의 합금 분말(23)이 내부에 존재하는 금속 지지대(22)로 형성된 밴드(21)를 포함하며, 상기 장치(20)의 다음 장치는 점선 A-A'을 따라 밴드를 절단함으로써 얻어진다. 도 3은 상부가 개방된 콘테이너(31)로 형성된 장치(30)의 단면도이며, 상기 장치에는 NEG 합금의 분말(32)이 제공되어 있다. 도 4는 다공성 격막에 의해 덮여 있는 상향 개구를 가지며 NEG 합금 분말이 내부에 제공되어 있는 금속 콘테이너(41)로 형성된 장치(40)의 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 NEG 합금(51) 및 흡습재료(52) 분말이 내부에 제공되어 있으며 "플라이 휠"의 적용에 특히 적합한 도 4와 유사한 도면이다.

본 발명은 다음 실시예들에 의해 더욱 상세히 설명된다. 이러한 비한정적인 실시예들은 단지, 본 기술분야의 숙련자들이 본원 발명을 어떻게 실시할 것인가를 알려주고 또한 본원 발명의 가장 양호한 실시형태를 제시하고자 하는 것이라고 이해해야 한다.

실시예 1

본 실시예는 본원 발명의 준비를 위한 것이다. Zr 70% - V 15% - Fe 3.3% - Mn 8.7% - MM 3%의 조성을 갖는 100g의 합금이 바나듐 중량의 약 81.5%를 함유하는 통상적인 Zr, Mn, MM 및 V-Fe 합금을 상기 조성에 따른 비율로 인덕션 오븐에서 용융됨으로써 제조되었다. 사용된 미시메탈은 세륨 50%, 란탄 30%, 네오디뮴 15%, 및 나머지 기타 희토류 5%의 중량 조성비를 가진다. 합금괴가 아르곤 분위기 하에서 팔 밀(pall mill)에 채워지며 분말이 체가름 되어 40 내지 128㎛의 입도를 갖는 분말들만 채택된다.

실시예 2

본 실시예는 본 발명의 제 2 합금을 준비하기 위한 것이다. 실시예 1의 실 험이 반복되었으나 Zr 69% - V 2.6% - Fe 0.6% - Mn 24.8% - MM 3%의 조성을 갖는 합금을 얻기 위해 Zr, Mn, MM 및 V-Fe 합금의 양을 달리하였다.

실시예 3(비교예)

본 실시예는 공지 기술에 따른 합금, 예들들어 다음 실시예에 사용되는 합금을 준비하기 위한 것이다. 이러한 합금은 열 절연 및 가스 세정과 같은 적용을 위해 가장 일반적으로 사용되는 합금이 NEG 재료이므로 참조 합금으로 채택한 것이다. 상기 소정의 조성에 대응하는 비율로 Zr 및 V-Fe 합금을 사용하여 실시예 1에 설명한 작업에 의해 St 707 합금 100g이 제조되었다.

실시예 4

본 실시예는 본 발명의 합금에 대한 질소 흡착특성을 측정하기 위한 것이다. 실시예 1에서 준비한 0.2g의 분말이 10분 동안 500℃의 온도에서 활성화된 후에 측정실 내부로 도입되었다. 질소 흡착특성의 실험은 실온 및 4 ×10^-6 밀리바아의 압력에서 표준 ASTM F 798-82 방법에 따라 수행되었다. 실험 결과가 (㎤mbar/g로서 Q로 표시된)흡착된 가스의 양의 함수와 (㎤mbar/s.g로서 S로 표시된)흡착 속도로서 도 6에 곡선 1로 그려져 있다.

실시예 5

실시예 2의 분말 0.2g을 사용하여 실시예 4의 실험을 반복했다. 그 결과가 도 6에 곡선 2로 제시되어 있다.

실시예 6(비교예)

실시예 7

실험 가스로서 CO를 사용하여 실험 4를 반복했다. 열 절연용 공간과 같은 배기 공간에 가장 일반적으로 사용되는 가스 중에 하나가 CO이므로 실험 가스용으로 사용되었다. 실험 결과가 도 7에 곡선 4로서 제시되어 있다.

실시예 8

실시예 2의 분말 0.2g을 사용하여 실시예 7의 실험을 반복했다. 그 실험 결과가 도 7에 곡선 5로서 제시되어 있다.

실시예 9(비교예)

실시예 3의 분말 0.2g을 사용하여 실시예 7의 실험을 반복했다. 그 실험 결과가 도 7에 곡선 6으로서 제시되어 있다.

실시예 10

실험 가스로서 수소를 사용하여 실시예 4의 실험을 반복했다. CO와 함께 수소가 배기 공간 중에 가장 많은 양으로 존재하는 가스 중에 하나이다. 실험 결과가 도 8의 곡선 7로 제시되어 있다.

실시예 11

실시예 10의 실험이 실시예 2의 분말 0.2g을 사용하여 반복되었다. 실험 결과가 도 8의 곡선 8로 제시되어 있다.

실시예 12(비교예)

실시예 10의 실험이 실시예 3의 분말 0.2g을 사용하여 반복되었다. 실험 결과가 도 8의 곡선 9로 제시되어 있다.

실시예 13

실시예 4의 실험이 반복되었으나, 본 실시예의 경우에 샘플을 실험 중에 300℃로 유지했다. 실험 결과가 도 9의 곡선 10으로 제시되어 있다.

실시예 14(비교예)

실시예 13의 실험이 실시예 3의 분말 0.2g을 사용하여 반복되었다. 실험 결과가 도 9의 곡선 11로 제시되어 있다.

실시예 15

실시예 4의 실험이 반복되었으나 본 실시예의 경우에 유동성 분말 대신에 실시예 1에서 설명한 바와 같이 준비되는 분말에 의해 제조되는 직경 4mm 및 중량 125g의 2 mm 고 팰릿을 사용했다. 그 실험 결과가 도 10에 곡선 12로 제시되어 있다.

실시예 16(비교예)

실시예 15의 실험이 실시예 3에 따른 분말로 제조된 실시예 15의 팰릿과 동일한 크기를 갖는 팰릿을 사용하여 반복되었다. 실험의 결과가 도 10에 곡선 13으로 제시되어 있다.

실시예 17

실시예 15의 실험이 실험 가스로서 CO를 사용하여 동일한 시간 동안 반복되었다. 그 결과가 도 11의 곡선 14로 제시되어 있다.

실시예 18(비교예)

실시예 17의 실험이 실시예 3의 분말로 제조된 실시예 17의 팰릿과 동일한 크기를 갖는 팰릿을 사용하여 반복되었다. 그 실험 결과가 도 11에 곡선 15로 제시되어 있다.

실제 적용에 있어서 NEG 합금을 평가하는데 특히 중요한 요인은 모두 실온에서 작업 하였을 때 일정한 흡착 속도에서의 흡착 능력이다. 사실, 금속 성분과 흡착된 가스 사이에서 발생되는 반응의 화학량론적 완료로서 결정되는, 일반적인 적용에 있어서 NEG 합금의 이론적 흡착 능력에는 결코 도달할 수 없으며, 일반적으로 작동 온도가 낮을수록 상기 반응의 진행 정도도 적다. 그러므로, 실용적 견지에서 흡착 속도가 초기 값으로부터 적용가능한 최소값으로 감소될 때의 흡착 능력의 게터 합금의 흡착 능력이며, 상기 최소값은 벽으로부터의 방출 또는 투과로 인해 배기 공간 내측으로 가스가 침투하는 속도와 동일하여, 세정에 적용하는 경우에 상기 최소값은 상기 합금과 접촉하는 불순물의 유동 속도와 적어도 동일해야 한다. 이러한 실제 조건들은 게터 합금이 접촉하는 가스 불순물을 완전히 흡착할 수 있게 해준다. 실험 결과의 분석에 의해, 본 발명의 합금은 St 707 합금보다 양호한 가스 흡착 특성을 가지며, 특히 실온에서의 질소 흡착 능력은 유동성 분말을 사용한 경우의(도 6) St 707 합금 보다 5 내지 15배, 팰릿을 사용한 경우의(도 10) 합금보다 3 내지 5배 크며, 실온에서 CO 가스에 대한 흡착 능력은 유동성 분말을 사용한 경우의(도 7) St 707합금 보다 약 3 내지 5배, 팰릿을 사용한 경우의(도 11) 합금보다 약 6 내지 10배 크며, 본 발명의 분말 합금에 대한 수소 흡착 능력은 실온에서의 St 707 합금(도 8)보다 양호하며, 심지어 300℃에서도 본 발명에 따른 합금의 분말은 St 707 합금의 분말보다 높은 질소 흡착능력을 나타낸다(도 9).

Claims (25)

1. 특히 질소에 대해 높은 흡착능력을 갖는 비휘발성 게터 합금으로서,

   다음 범위 내에서 중량비가 변화가능한,

   지르코늄 60 내지 85%,

   바나듐 2 내지 20%,

   철 0.5 내지 10%,

   망간 2.5 내지 30%,

   이트륨, 란탄, 희토류 또는 이들 혼합물 1 내지 6%를 함유하는,

   비휘발성 게터 합금.
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