Порошок циаль ПЦЮ (Zr–16Al) для газопоглотителей

Порошок циаль ПЦЮ — порошковый сплав циркония с 16 % алюминия (по массе) для неиспаряемых газопоглотителей (геттеров). Его выпускают по ТУ 14-1-5571-2008 гидридно-кальциевым методом. Из ПЦЮ делают газопоглотители, которые поддерживают глубокий вакуум в электровакуумных и СВЧ-приборах, вакуумных насосах и камерах. Мы поставляем порошок ПЦЮ по техническому заданию заказчика — запросы принимаем на почту 5052082@mail.ru.

Что такое циаль

Название «циаль» составлено из слов «цирконий» и «алюминий», в обозначении марки «Ц» — цирконий, «Ю» — алюминий. Состав 84 % циркония и 16 % алюминия по массе известен в мировой вакуумной технике с 1960-х годов: он защищён американским патентом US 3203901, а итальянская компания SAES Getters выпускает его под маркой St 101. Это первый газопоглощающий сплав на основе циркония, и он до сих пор широко применяется.

Показатель	Значение
Основа	цирконий (≈ 84 % по массе)
Легирующий элемент	алюминий, 16 % по массе
Нормативный документ	ТУ 14-1-5571-2008
Способ получения	гидридно-кальциевый
Форма поставки	порошок

Как работает газопоглотитель из циаля

Неиспаряемый газопоглотитель не распыляется по прибору, как бариевый, а работает всем объёмом. Цирконий химически связывает активные газы: кислород, азот, оксид и диоксид углерода, пары воды — с образованием оксидов, нитридов и карбидов циркония на поверхности частиц. Водород поглощается иначе: он растворяется в сплаве, и при нагреве часть его выделяется обратно, то есть сорбция водорода обратима.

Чтобы газопоглотитель заработал, его нужно активировать — прогреть в вакууме. При нагреве плёнка оксидов и карбидов на поверхности уходит внутрь частиц, и на поверхность выходит свежий цирконий. Для St 101 приводят температуру активации от 550 до 900 °C, а рабочий диапазон — от 0 до 450 °C.

Алюминий в сплаве нужен не для поглощения: он снижает химическую активность циркония по отношению к кислороду. Исследования, опубликованные в журнале Vacuum, показали, что чистый порошок циркония реагирует с газами быстрее, а у сплава с 16 % алюминия активность по отношению к кислороду стабилизирована.

Инертные газы (аргон, гелий и другие) ни один химический газопоглотитель не поглощает — их откачивают насосами.

Где применяется

• электровакуумные и СВЧ-приборы — поддержание вакуума в течение всего срока службы;
• вакуумные насосы на неиспаряемых газопоглотителях — картриджи с лентой, покрытой сплавом;
• вакуумные камеры ускорителей — ленты с газопоглотителем вдоль пучковой трубы.

Сравнение с другими газопоглощающими сплавами

Сплав	Состав, % масс.	Температура активации	Особенности
ПЦЮ (St 101)	Zr 84, Al 16	550–900 °C	лучше других поглощает водород; нужен высокий нагрев при активации
St 707	Zr 70, V 24,6, Fe 5,4	от ≈ 350 °C	активируется при более низкой температуре
ПТФ (Ti70V30)	Ti 70, V 30	по режиму изготовителя прибора	газопоглотитель на основе титана

Циаль выбирают, когда прибор выдерживает высокую температуру активации, а требования к поглощению водорода высокие. Если нагрев ограничен, смотрят на сплавы с более низкой температурой активации.

Как делают изделия из порошка

Порошок ПЦЮ прессуют в таблетки, кольца и другие формы либо наносят на металлическую ленту или подложку. Чем мельче порошок и чем больше его удельная поверхность, тем быстрее газопоглотитель набирает скорость откачки, но тем строже требования к хранению. Форму изделия, фракцию и плотность прессовки выбирает разработчик прибора.

Хранение и безопасность

Мелкие порошки циркония и его сплавов пожароопасны: на воздухе они могут воспламениться от искры, удара или нагрева. Порошок хранят в закрытой таре, вдали от источников огня, без пыления.

Что указать в заявке

• марку ПЦЮ и ТУ 14-1-5571-2008 (или требования вашего стандарта);
• нужную фракцию и количество;
• требования к примесям и удельной поверхности, если они есть;
• нужен ли документ о качестве на партию.

Вопросы и ответы

Чем ПЦЮ отличается от порошка циркония?

Порошок циркония активнее, но и опаснее в обращении. Алюминий в ПЦЮ снижает активность циркония по отношению к кислороду.

Поглощает ли циаль водород?

Да, причём лучше многих других газопоглощающих сплавов. Но сорбция водорода обратима: при нагреве часть водорода выделяется. Это учитывают при выборе рабочей температуры.

Можно ли регенерировать газопоглотитель?

Повторный прогрев в вакууме уводит связанные газы с поверхности внутрь частиц и восстанавливает часть скорости поглощения. Число таких циклов ограничено: ёмкость газопоглотителя постепенно исчерпывается.

Какие ещё порошки для газопоглотителей есть?

Смотрите раздел «Порошки для газопоглотителей» и титановые порошки.

Заказать порошок ПЦЮ

Поставим порошок циаль ПЦЮ по ТУ 14-1-5571-2008 или по вашему техническому заданию. Пришлите требования к фракции и количество на почту 5052082@mail.ru — ответим по срокам и стоимости.