柔性多层吸气器的制造方法

柔性多层吸气器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及柔性多层吸气器，尤其是提出一种柔性多层吸气器(100)，带有覆盖储气层(104)的透气层(102)。在一个实施例中，透气层(102)覆盖部分储气层(104)。在另一个实施例中，阻挡件(106)覆盖部分储气层(104)。阻挡件包括箔片基底、钝化层或透气层。
【专利说明】柔性多层吸气器
[0001] 本申请是申请号为200680012634. 2、申请日为2006年2月16日、发明名称为"柔 性多层吸气器"的中国发明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002] 本发明的示范性实施例涉及用于吸附气体的吸气器，特别涉及复合材料吸气器。 其他示范性实施例涉及用于生产该吸气器的方法。

【背景技术】
[0003] 在许多技术先进的应用中，利用非蒸散型吸气（NEG)材料进行气体吸附。NEG材料 被经常发现于两种应用中。在第一种应用中，NEG材料用于通过吸附不想要的物质来净化 气流。例如，在半导体工业中，使用NEG材料将诸如氢、氧、氮、水、碳的氧化物和氮的氧化物 的带来麻烦的物质从惰性气体流中去除。类似地，诸如电灯泡的充有特定气体的器件的制 造过程中使用的气体被净化，以提供诸如提高灯丝寿命的优点。
[0004] 在第二种应用中，NEG材料用于在密封围罩内保持高的真空度。处理室为半导体 工业中的这种围罩的常见例子。这种围罩例如也可应用于绝热装置中，例如用于热水瓶、杜 瓦瓶、微电子封装件以及在北极和海底区域中进行油的分离和输送的绝热管中。用于这些 应用的密封围罩典型地包括内壁和外壁，在这两个壁之间具有抽真空的容积。对于油的分 离和输送来说，必须频繁地使用绝热管，以防止流体的过度冷却。这种冷却可造成油中的较 重组分固化，结果是增加了其总粘度，并潜在地可能造成堵塞。
[0005] NEG材料可包括金属，例如锆和钛以及基于这些金属的合金及其化合物。这种合 金可包括例如从过渡金属和铝以及其氧化物中选出的一种或更多种其他元素。NEG材料已 经成为多个专利的主题。美国专利US3, 203, 901描述了 Zr-Al合金，并且特别描述了组分 的重量百分比含量为ZrS^^-Alie%的合金，其由SAES Getters S.p.A，Lainate, Italy 以商标名St 101?生产和销售。美国专利US4, 071，335描述了 Zr-Ni合金，并特别 描述了组分的重量百分比含量为Zr75. 7 % -Ni24. 3 %的合金，其由SAES Getters S. p.A，Lainate，Italy以商标名St 199?生产和销售。美国专利US4,306,887描述了 Zr-Fe合金，并特别描述了组分的重量百分比含量为Zr76. 6% -Fe23. 4%的合金，其由SAES Getters S.p.A，Lainate, Italy以商标名St 198?生产和销售。美国专利旧4,312,669描 述了 Zr-V-Fe合金，并特别描述了组分的重量百分比含量为Zr70% -V24. 6% -Fe5. 4%的 合金，其由SAESGettersS·p·A，Lainate，Italy以商标名St 707?生产和销售。美国专 利US4, 668, 424描述了 Zr-Ni-A-M合金，其中，A表不一种或更多种稀土兀素，Μ表不从钴、 铜、铁、铝、锡、钛和硅中选出的一种或多种元素。美国专利US5, 961，750描述了 Zr-Co-A 合金，其中，A是从钇、镧、稀土元素以及其混合物中选出的一种元素。该专利申请特别 披露了组分的重量百分比含量为Zr80. 8% -Col4. 2% -A5%的合金，其由SAES Getters S. p. A, Lainate, Italy以商标名St 787?生产和销售。
[0006] NEG材料对气体的吸附似乎发生在两个阶段中。第一阶段是将气态物质表面化学 吸附到NEG材料的表面上，并通常伴随着该物质离解成其组成原子。在第二阶段中，组成原 子扩散到NEG材料中。在氢吸附的情况下，随着氢原子扩散到材料内部，其首先形成固溶 体，即使是在低温下。随着氢浓度的增大，形成氢化物，例如ZrH 2。即使在低温下，对氢的吸 附能力也很高。
[0007] 第二阶段对于诸如氧、碳和氮的元素是不同的。在相对低的温度下（根据NEG材 料的类型，通常低于大约300-50(TC )，只发生表面化学吸附，且形成氧化物、碳化物或氮化 物化合物的表面层。这些层有效地阻止体积扩散的发生。在更高温度下，氧、氮和碳原子能 够扩散到NEG材料中，这样便再生了干净表面，以用于进一步的气体吸附。因此，通过将NEG 材料维持在充分高的温度下，能够连续地进行表面清洁。可替换地，可通过将维持在低温下 的NEG材料的表面周期性地达到充分高的温度来对其表面进行清洁。后一过程通常被称作 "活化"处理，并可以规定的间隔或者在观察到吸附能力损失时进行这种处理。
[0008] 然而，存在着许多应用，在这些应用中，NEG材料不能被加热从而产生材料活化。这 种应用包括在密封围罩中维持高的真空水平，该密封围罩例如在X射线管、场发射平板显 示器、热水瓶、杜瓦瓶、荧光灯以及在油分离和输送中使用的绝热管中出现。另一种这种类 型的重要应用是用于电池中，包括诸如Ni金属氢化物电池的可充电电池和诸如传统的碱 性电池的不可充电电池。如现有技术中已知，电池包括阳极、阴极以及位于其间的电解液， 它们均容纳于一壳体内。碱性电池和可充电电池在一定的工作条件下均可能释放氢气，从 而造成壳体膨胀并产生爆炸危险。氢气的积聚也可在气密容器、如军需品和烟火容器中发 生。由于氢气的存在，通过加热来活化NEG材料可能是极其危险的。
[0009] 在这些低温应用中，相对少量的氧、氮或碳的吸附将在NEG材料的表面上产生钝 化层，如前所述，其防止进一步的气体吸附并将NEG材料的吸附能力降低为理论值的一小 部分。而且，钝化层阻碍了氢吸附，如前面所解释，其将在很大程度上发生，即使在室温下。 [0010] 在采用NEG材料的一些应用中，氢气的出现特别有害。在绝热应用的情况下，这一 点是因为氢气为优良的热导体。因此，在真空容积中，即使少量的氢气也会显著降低其绝热 性能。氢气在灯的气态填充混合物中的存在可将改变放电条件，并因此防止灯的作用达到 最佳，并且通常使其寿命缩短。另外，因为氢气如果暴露在火花下将会迅速氧化，并导致爆 炸，因此氢气是危险的。当氢气从自身为爆炸性或易燃性的组分中释放出来时，这是需要特 别关注的。
[0011] 可根据多种技术实现吸气沉积物的形成，以示例而非限制性的方式，这些技术包 括溅射、蒸发和沉积到载体上。溅射技术沉积厚度为几分之一微米（micro, μ m)到几十微 米的薄膜。这种薄膜通常对基底具有极好的粘附力，并可以抵抗微粒的损失。利用溅射，也 可以控制（至少在一定限度内）沉积物的形态，从而对于预期的应用来说使其达到最佳。例 如，柱形形态可显示出高的比表面积（沉积物的每单位重量上的表面积）。而且，利用这种 技术，能够以高的精度水平甚至控制沉积物的横向位置，从而确保将吸气沉积物准确地对 齐。由于溅射的优点，其在许多应用中为优选的技术。美国专利US2004/0253476描述了多 层吸气器结构的构造。
[0012] 吸气材料可以被挤压和烧结，以便形成球丸、圆盘或者其他有用的形状。也可以采 用诸如冷轧或丝网印刷的技术将材料粉末沉积到大体平坦的基底上。球丸的形成、容器的 使用以及冷层压在粉末冶金领域是公知的，且丝网印刷技术应用于吸气材料上的细节在美 国专利US5, 882, 727中进行了描述。
[0013] 吸气材料典型地被处理，以清洁吸气材料的表面，其可活化吸气材料。即使吸气材 料已经被化学活化，其仍可进行进一步热活化。在升高的温度下，结合了吸气器的装置的组 件趋向于释放气体。活化通常在一腔室内进行，该腔室被抽吸，从而去除这些气体，但是，在 最后阶段，吸气器被封装在装置内。在关闭腔室时，从外部抽吸变得无效。然后，可通过泵 入惰性气体或非活性气体或者维持真空来控制装置内的环境。从那一点来说，吸气器吸收 从组件排出到环境中的气体。
[0014] 在一些情况下、例如维修时可能不便使吸气材料活化。由于吸气器被典型地热活 化，吸气器的更换是耗时的任务，其涉及在配置其之前将该吸气材料加热到所需的温度。实 际上，在每一种情况下，不要求活化的吸气材料比要求活化的吸气材料更加方便。
[0015] 由于吸气器经常相对大且体积大，正在努力以降低其尺寸。但是，仍难以将一些吸 气器放入特定的环境中。例如，在MRI机器没有改进或重新设计的情况下，将吸气材料置于 MRI机器上的杜瓦瓶内部或周围是不可能的。在一些情况下，可获得的吸气器只是太厚或者 不能有效地散布到一区域上。大部分体积可能来自于基底，该基底通常是陶瓷的。
[0016] 许多吸气材料随时间变化而粒化。因功能或甚至美学原因，不希望吸气材料的片 块掉落到环境中。例如，相对单纯的观察者可能感觉具有粒化吸气器的装置被破坏或者质 量低。消耗材料的颗粒可能影响装置的机械或电子功能。
[0017] 许多吸气器产生水蒸气或除去有机物。这在一些情况下可能是不希望的。一些腐 蚀性有机物如氯和氟被除去潜在地造成损害。
[0018] 吸气材料可能是昂贵的。可能由于昂贵的基底材料和/或吸气材料自身而导致成 本升高。而且，因为基底的特性，如基底与吸气材料的相对成本以及难以将吸气器从基底上 去除，通常不能低成本地反复使用吸气材料。由于一些吸气器使用相对昂贵的材料、例如 钯，这是不经济的。
[0019] 吸气材料可能难以输送。这是由于包括吸气材料的脆弱性、基底的脆弱性、吸气材 料的反应性、或者吸气器或吸气器粘附到其上的基底的体积等原因。
[0020] 吸气材料可能是脆弱的，因为其例如是脆性的、易破碎的、或者易于通过环境或者 其他污染而减弱。在采用吸气器后，其也可能是脆弱的。这种脆弱性通常包括易于受到诸 如灰尘、温度、光线、湿气、以及其他环境因素的污染。
[0021] 吸气材料也可能难以生产或者其生产很耗时。例如，吸气器基底必须在涂敷吸气 材料之前典型地在多种溶剂中煮沸。吸气材料经常必须焊接到适当位置上，以防止其来回 移动。其他吸气材料重且难以沉积到所需的位置上。


【发明内容】

[0022] 在各种实施例中，已经减少或消除了上述问题中的一种或多种。
[0023] 根据本发明的一个方面，提出一种利用多层吸氢器箔片除氢的方法，所述多层吸 氢器箔片包括：
[0024] 储氢气层，其具有第一表面和第二表面；
[0025] 透氢气层，其覆盖储氢气层的第一表面；
[0026] 阻挡件，其位于储氢气层的第二表面上，
[0027] 其中，所述阻挡件层为所述储氢气层的钝化层。
[0028] 本发明提出一种如上所述的多层吸气器箔片的用途，其用于在军需品容器中保护 车需品。
[0029] 根据一个实施例的多层吸气器可用在各种应用中。以示例而非限制性的方式，多 层吸气器可用在密封容器中，该密封容器中含有从中除去氢气的物品。在一些情况下，物品 可不利地受到水的影响。有利地，根据一个实施例的多层吸气器可吸收除去的氢气，而不会 产生水副产品。在一些情况下，可能希望"在使用中"取代或采用多层吸气器。有利地，根 据一个实施例的多层吸气器可能不需要活化。
[0030] 多层吸气器的上述用途仅仅为一个非限制性的示例。根据一个实施例的多层吸 气器可实际上用在任何吸气应用中，其具有至少通过多种实施例之一基本上可以得到的参 数。

【专利附图】

【附图说明】
[0031] 附图中示出了本发明的一些实施例。然而，这些实施例和附图是说明性、而非限制 性的；其提供了本发明的一些示例。
[0032] 图1示出了根据一个实施例的柔性吸气器。
[0033] 图2示出了根据一个实施例的具有箔片基底的吸气器。
[0034] 图3示出了根据一个实施例的三层吸气器。
[0035] 图4示出了根据一个实施例的可替换三层吸气器。
[0036] 图5示出了根据一个实施例的吸气器带。
[0037] 图6示出了根据一个实施例的多层吸气器的概念示意图。
[0038] 图7 - 11示出了根据一些实施例的方法的流程图。
[0039] 在附图中，类似的附图标记表示类似的部件。

【具体实施方式】
[0040] 图1示出根据一个示范性实施例的柔性吸气器100 (不成比例）。柔性吸气器100 包括透气层102、储气层104和阻挡件106。
[0041] 在图1的示例中，以示例而非限制性方式，透气层102可以是厚度小于大约10 μ m、 更优选小于大约5 μ m的钯涂层。更大的厚度可使得氢气吸收的速度减慢并且消耗更多量 的昂贵的钯。在一个示范性的实施例中，透气层的厚度在大约〇. 5 μ m和大约2 μ m之间。更 小的厚度可能增加针孔缺陷的几率或者降低耐用性。可对各种应用进行成本/性能分析， 这对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0042] 在一个示范性的实施例中，以示例而非限制性方式，透气层102可以包括金属、如 钯以及钯与另一种材料的化合物。以示例而非限制性方式，钯可包括一定含量的锡、金、硼、 铅、银或其组合物。根据一个实施例的钯银合金可包括高达大约30%的原子百分数的银。
[0043] 例如，添加到钯中的添加剂可用于增加可由透气层102吸附的给定气体压力和温 度的氢气的浓度。可能注意到，添加剂增加了氢气的溶解性，这是因为添加剂表面似乎扩大 了钯内部的间隙位置的尺寸。然而，随着间隙位置被填充，添加剂趋于降低氢气的溶解性。 有利地，由于储气层104将氢气抽吸通过透气层102,在特定的实施例中，可较少地考虑氢 气的降低的溶解性。
[0044] 钯和包含钯的材料并非可以使用的唯一材料。通常，根据一个实施例的透气层102 应当为：关于目标气体是催化性（接触反应）的、可透过目标气体、并且抗阻塞。多种材料 可包括这些性能中的一些或全部。以示例而非限制性方式，这种材料可包括铱、铑、钌、钛、 钽、钼或者其合金。许多过渡金属元素，特别是第VIII族过渡金属元素、如镍和钼以可逆方 式自然地吸附氢气。而且，一些材料可通常不是催化性的，但是可表面处理成催化性的。这 些材料可以用在透气层102中。
[0045] 在示范性的实施例中，目标气体的吸附包括以催化（接触反应）方式将目标气体 分子分裂成原子或者更小的分子。氢气（H 2)的分子可在由透气层102吸附之前分裂为其 组成原子。目标气体可以是在吸附目标气体之前首先裂解的化合物或混合物的一部分。例 如，磷化氢（PH 3)除气伴有一定的军需品（军火）产生。在这种情况下，目标气体可替换地 指磷化氢或氢气。为了吸附氢，透气层102必须首先将磷化氢裂解，从而释放氢。
[0046] 有时将分子分裂成组成原子或者更小的分子称作分裂。例如，氢气的分 裂可由公式表示：Η 20 2Η;&其中，Had表示吸附氢。或者，在磷化氢的情况下， PH3 〇 P + 3Had。在一个实施例中，双向箭头e用来表示反应是可逆的。
[0047] 在氢气的情况下，分解的氢原子可扩散到（通常是金属的）晶格中。扩散到晶格 中的氢占据了晶格中的间隙位置。这种现象已经通过中子衍射得到验证并从其它证据中推 出。金属晶格在冶金技术中是已知的，因此，在此不提供金属晶格的详细描述。
[0048] 可能注意到，能够使目标气体的原子或分子溜过晶格结构的晶格可被称作可透过 目标气体。由于氢原子非常小，透气层102通常至少可透过氢。分解的氢原子的扩散可由 以下公式表示：Had G HM，其中，HM表示金属晶格中（例如，钯晶格中）的氢。透气层102 对氢气之外的其他气体而言是可透过或不可透过的。
[0049] 原子或分子可占据透气层102的表面上的位置，或者，如果原子或分子足够小，其 可更深入到晶格中。在原子或分子占据表面位置但是没有经过更深的内部时，透气层102 可能由于阻塞而具有降低的吸气能力。这可在较大的原子或分子被吸引（和"粘附"）到透 气层102的表面上但是太大而不能通过时发生。
[0050] 其他型式的阻塞是腐蚀，其与由大的原子或分子造成的阻塞类似。材料的耐腐蚀 性根据材料而不同。贵金属、如金和银已知在许多应用环境、如空气中是耐腐蚀的。另一方 面，尽管铁可以制成合金以使得其耐腐蚀，但是，铁在空气中不是特别耐腐蚀的，这是因为 其易于氧化。钯在空气中是耐腐蚀的（例如，抗氧化）。
[0051] 一些材料不是特别耐腐蚀的，尽管这些材料可制造优良的吸气器。以示例而非限 制性的方式，钛具有对氢的优异吸气能力，并可吸附相对大量的氢，但是趋于在空气中氧 化，形成氧化物表面层，该氧化物表面层降低了钛的吸气能力。例如，在钛升华泵中使用钛。 由于钛升华泵相对氧化较快，其通常在真空或者无氧环境下使用。
[0052] 在图1的示例中，储气层104由透气层102覆盖，且至少在一定程度上被该透气层 102保护。在上下文中使用的术语"覆盖"指透气层102基本涂敷储气层104的表面。针孔 不是必然显著降低吸气器100的吸气能力，但是，在一个实施例中，避免了透气层102中的 针孔。而且，透气层102可以覆盖或不覆盖储气层104的整个表面，或者只是覆盖表面，而 没有覆盖储气层104的边缘。
[0053] 储气层104可以是或者不是耐腐蚀的。实际上，诸如钛之类的贵重的用作气体存 储材料的一些材料可在空气中氧化。储气层104例如可包括诸如钛、锆、铪、铌、钽、钒、或 钇、或者其与过渡金属元素（例如，钛、锆、铬、锰、铁、钴、镍、铝、铜、锡、硅、钇或镧）的合金、 稀土兀素、或其混合物。而且，可以米用金属化合物和合金，如金属氧化物，以及非金属吸 气材料和吸收器。示例包括Ti-v合金、Zr-v合金、Zr-Al合金、Zr-Fe合金、Zr-Ni合金、 Ti-V-Mn 合金、Zr-Mn-Fe 合金、Zr-V-Fe 合金、Zr-Ni-A-M 合金、以及 Zr-Co-A 合金，其中，A 表示Y、La、任何稀土元素、或者其混合物，Μ表示Co、Cu、Fe、Al、Sn、Ti、Si、或其混合物。
[0054] 在图1的示例中，以示例而非限制性方式，储气层104可以是钛层，其厚度小于大 约20 μ m，更优选小于大约5 μ m。在一个实施例中，储气层104的厚度可在大约1 μ m和3 μ m 之间。储气层104可更薄，但是可俘获在储气层104内部的目标量可能具有或没有直接的 质量关系。因而，如果储气层104薄，其例如将不可能保持同样多的氢气。相反，如果储气 层104的厚度大于几微米，储气层104例如可以保持更多的氢气。因此，在不同的实施例 中，可以采用〇. lym厚的储气层104或者1mm厚的储气层104。储气层104的厚度可根据 使用的吸气材料和应用参数而定。
[0055] 在一个示范性的实施例中，储气层104用作吸附的目标气体（如，氢气）的存 储器。可由材料吸收的氢气的量涉及用于该材料的西弗特法则关系（Sievert's law relationship)。由于透气层102不必用作存储器，透气层材料不必具有优异的西弗特法则 关系。然而，根据在给定的应用中需要吸附的气体量，储气层104应具有相对高的西弗特法 则关系。
[0056] 西弗特法则确立给定的材料可在给定的压力下保持多少量的气体。在适度的压力 下，例如，溶解在固态金属中的氢气的浓度由下述公式表示：
[0057] c = sp1/2,其中
[0058] c是与压力p的气态氢保持平衡的溶解氢的浓度，s是西弗特参数。西弗特法则在 材料科学中是公知的，因此，省略对西弗特法则的详细描述。
[0059] 在各种实施例中，透气层102可通过各种技术沉积到储气层104上，以示例而非限 制性方式，这些技术包括蒸发或溅射技术、来自气相沉积的化学沉积，通常称作化学气相沉 积（CVD)、液相注入、或者辊涂。如这里所使用，辊涂指用吸气材料涂敷到一卷柔性基底上。
[0060] 在一个示范性的实施例中，储气层104可粘合到透气层102上，这样，在二者之间 没有很大的间隙，从而便于将目标气体穿过透气层102抽吸（泵送）到储气层104中。尽 管可能在所述层之间存在一些间隙，通常，良好的粘合将会导致改善的吸气能力。这是因为 储气层104的抽吸作用可均匀地横跨透气层102,抽吸力垂直地作用于透气层102的表面 上，从而基本上作用于整个表面上。在一些情况下，间隙或材料沉积可置于储气层104和透 气层102之间，其可能降低吸气能力，但是带来其他益处。
[0061] 在一个示范性的实施例中，储气层104可以具有比透气层102高的相关西弗特参 数比。因而，以示例而非限制性方式，扩散到可透过氢的透气层102中的氢原子穿过透气层 102被抽吸到储气层104,由此使得系统趋于平衡。应当指出，在氢气的情况下，空气具有非 常低的氢气分压力。因而，在吸气器100失去吸气能力之前，其将在空气中搁置较长的时间 周期。为了便于说明，在空气中保持较长的时间周期的吸气能力的吸气器100被称作在空 气中基本上是非活性的。在各种应用中，"长的时间周期"可用小时、天、月、或年来测量。
[0062] 在一个示范性的实施例中，储气层104用作目标气体的存储器，但是通过透气层 102来保护该储气层104不受其他气体或环境因素的不利影响。如果存储器被充满，则存储 器和周围环境可能达到平衡。然而，如果存储器不满，则将俘获到透气层102中的目标气体 的原子或分子将趋于被抽吸并俘获到存储器中。
[0063] 使用粉末微粒的复合材料吸气器在美国专利US6, 682, 817 (' 817专利）中进行了 描述。在' 817专利中，钯层部分地覆盖粉末微粒。' 817专利也描述了用于增加吸气器的表 面积的柱状形态。
[0064] 在一个示范性的实施例中，储气层104是整体式的。根据一个实施例的整体式储 气层104通常将不认为包括颗粒，而且，整体式储气层104将不认为具有柱状形态。这可降 低粗糙处理将造成颗粒破碎或者材料将在使用中颗粒化的可能性。在一个实施例中只是基 本整体式的整体式储气层104可粘合到透气层102上，并且其间基本上没有间隙。储气层 104不必依赖更大的表面积、如由柱状形态所提供的表面积来俘获分子，因为透气层102覆 盖整体式储气层104,用作储气层104和目标气体之间的透气阻挡件。储气层104可使用若 干不同技术中的任何一种形成，以示例而非限制性方式，包括蒸发或溅射技术、CVD、液相注 入、或棍涂。
[0065] 阻挡件106在与透气层102相反的一侧保护储气层104。应当指出，在没有清楚地 限定的侧面的实施例中，阻挡件106可替代地称作未被透气层102覆盖的储气层104的保 护部分。在一个实施例中，阻挡件106可包括钝化层（passivation layer) 107。如这里所 使用的，钝化层107为降低表面化学反应性的层。钝化层107可包括一个氧化层。在一个 可替换的实施例中，阻挡件106和钝化层107是相同的。
[0066] 在另一个实施例中，阻挡件106可包括柔性基底，如箔片（例如，参见图2)。在该 实施例中，可以省去或不省去钝化层107。例如，如果柔性基底保护储气层104,则将不必形 成钝化层107。在又一个实施例中，阻挡件106可以是透气层102,其与透气层102类似或 相同（例如，参见图4)。
[0067] 钝化层在材料科学中是公知的，因此，除了示出阻挡件106可通过将与透气层102 相对的储气层104的表面的可控钝化来产生外，这里没有提供详细的描述。阻挡件106可 包括储气层104的材料（例如，钛），其例如与氧反应，从而产生氧化层（例如，氧化钛）。优 选的阻挡件材料可根据储气层104的制造材料而不同，但是，氧化物阻挡件将为用于许多 吸气材料的适当阻挡件。
[0068] 如果阻挡件106包括钝化层，例如氧化物阻挡件，则刮去阻挡件106可导致储气层 104的吸气能力减弱，这是由于刮擦可使储气层104暴露于周围环境中。幸运地，阻挡件106 在许多环境中至少是部分自行恢复的（self healing)。以示例而非限制性方式，如果储气 层104包括钛，通过刮擦而暴露的表面，阻挡件106可能在空气中相对迅速地氧化。
[0069] 在一个示范性的实施例中，包括覆盖储气层104的透气层102的多层吸气器具有 附加优点-至少直到储气层104充满-透气层102不用作目标气体的存储器。这是因为随 着目标气体穿过透气层102到达储气层104,该目标气体在该透气层102内部是瞬时（随时 间消逝）的。如在材料科学中已知，例如，吸附的氢可改变吸气材料的特征，经常使得材料 颗粒化或者经受与间隙位置处的氢相关的机械应力的其他变化。吸附氢的吸气器中的特征 变化是脆弱的。
[0070] 有利地，由于目标气体在透气层102内是瞬时的，透气层102例如对氢的吸附没有 显著减弱。由于氢位于储气层104的间隙位置处，随着氢被吸气器100吸附，透气层102基 本保持其弹性。而且，在一个示范性的实施例中，阻挡件106没有吸附大量的其他气体（或 者阻挡件106自身是透气的），因此，阻挡件106也维持其弹性。尽管储气层104吸收目标 气体的能力不是必然减弱，但是，在发生减弱的情况下，透气层102和阻挡件106可提供弹 性，并且，例如保护明显的颗粒化。
[0071] 已经示出，氢吸附例如改变了金属的一些物理特性。其中，这些改变的物理特性可 包括电阻。对于许多金属来说，确信从与氢原子相关的电子进入基体金属的s-和d-带造 成费米表面变化并致使能带位移。费米电子包围氢原子，有效地产生中性原子，尽管屏蔽电 子不处于界态。
[0072] 由于目标气体在透气层102内是瞬时的，如前所述，随着目标气体被吸附并存储 在储气层104内，对透气层102的影响达到最小程度。然而，在储气层104变满时，透气层 102可连续地吸附目标气体。利用这一原理，能够检测透气层102的特性，从而确定吸气器 100是否充满。例如，可以测量透气层102的电阻。如果电阻高于在透气层102已经吸附了 少量气体或没有吸附气体时测量的量，则吸气器100用于气体的容量可能已经被耗尽。
[0073] 与本发明的一个实施例相关的另一个优点源自于这样的事实，S卩，氢在空气中的 分压力是无关紧要的。因而，吸气器100可在空气中较长时间地维持吸气能力。然而，在具 有氢污染的环境中，氢的分压力将升高，并且吸气器100以较大的比率吸附氢。因此，在一 个实施例中，吸气器100可被制造成尽可能容易地操作一卷可商购铝箔（尽管可取的是保 持吸气器适当地免受污染）。
[0074] 与本发明的一个实施例相关的另一个优点在于，吸气器100可在没有干燥剂的情 况下制造。干燥剂使得吸气器吸收通常存在于空气中的湿气。因此，必须保护这些形式的 吸气器使之不受湿气的影响。根据一个实施例，吸气器100是无干燥剂的。例如，钯不是干 燥剂。因而，如果透气层102例如包括钯，则吸气器100可被制成为无干燥剂的，并且耐水 蒸汽。在延长吸气器100的寿命方面，这是重要的优点。
[0075] 吸气器100具有两个分支途径来降低湿气。首先，吸气器100从周围环境中去除 氢，使得氢不可与氧结合从而形成水。其次，吸气器100不容许吸附的氢在吸附之后与氧结 合，因此，没有作为副产品的水被释放。因此，吸气器100不产生作为副产品的水。
[0076] 例如，在含有火焰的军需品箱的情况下，火焰可除去氢。然而，如果吸气器吸附 氢，则释放作为副产品的水，火焰将受到湿气的损害。例如，钯-氧化物吸气器可与反应式 PdO + 2H 〇 Pd + H20相关。为了消除水，这种吸气器可加入干燥剂，例如，该干燥 剂与Pd〇混合。如前所述，干燥剂可降低产品的寿命和耐久性。另外，通常在干燥剂上方存 在水蒸气压力，其可造成腐蚀或者以其他方式对存储在盒体中的军需品产生不利影响。附 加地，干燥剂总是庞大的。
[0077] 以示例而非限制性方式，在杜瓦瓶或者其他超绝热系统的情况下，在操作中可低 温吸附的水蒸气可在系统处于室温时转变成蒸气。这产生其他气体源，从而维持系统中的 对流热损失以及系统冷却期间通过煮沸的制冷剂损耗。有利地，在一个示范性的实施例中， 吸气器100不产生这种源气。
[0078] 非水副产品也是同样成问题的，或甚至更糟。例如，热的环境温度造成可商购吸气 器产品除去有机物，该有机物对电子器件或军需品是有害的。另一方面，在一个示范性的实 施例中，吸气器100不除去有机物。由于吸气器100没有有害的副产品，将其称作无副产品。
[0079] 如果金属元件是薄且柔性的，吸气器100可以被称作多层吸气器箔片。例如，在一 个实施例中，储气层104可包括钯箔片。许多金属可制成薄的、柔性的叶片或者薄片，并被 描述为箔片。原则上，箔片可以卷起或折叠以及展开，而不会实际上损害箔片的整体性，或 者在吸气器的情况下，不会损害吸气能力。
[0080] 图2示出了根据一个示范性的实施例带有箔片基底的吸气器110。吸气器110包括 透气层112、储气层114、以及箔片基底116。在一个实施例中，透气层112与透气层102 (图 1)类似。在一个实施例中，储气层114与储气层104 (图1)类似。
[0081] 在图2所不的实施例中，猜片基底116可以是超1?真空（UHV)或者真空级的错猜。 已经发现，大而薄的箔片基底难以在吸气材料层沉积在箔片上之前进行RF蚀刻。这是由于 RF功率反射问题。在一个意义上，箔片用作大的天线，其威胁或用作RF蚀刻系统中的变化 负荷（或者通过将太多的能量反射回到溅射目标的溅射系统）。
[0082] 已经发现，消除例如可能昂贵、耗时或者二者均有的清洁处理的一种途径是在箔 片基底116和涂敷系统托盘之间建立充分的电接触，然后执行RF蚀刻，其中基底搁置在该 托盘上，该清洁处理例如使用溶剂、酸、或表面活性剂来进行。该接触基本上为物理接触，其 作为溶液不是立即显而易见的。用作基底的更加昂贵且刚性的材料典型地与托盘进行优良 的物理接触，因为其是大体平坦和刚性的。而且，在蚀刻时，箔片改变形状，产生吸引或者致 使灾难性的等离子体放电的点。
[0083] 在使用刚性且昂贵的基底的工艺中，RF蚀刻工艺参数是正向功率或者用向后推 入最大4W的电路中的标称反射功率进入500W的蚀刻工艺中的功率。在由工程师在SAES Getters USA，Inc.进行的实验中，在启动用来保护电源的断路器之前，箔片的使用使得反 射功率上升到略高于80W。工程师的第一反应是设置80W的软件启动点以保护设备。等离 子体放电以低至60W的反射功率连续进行，并不时集中于点源处，然后穿过箔片，由此熔化 或以其他方式破坏箔片。
[0084] 最后，发现一种方法，其使得工程师能够获得30 - 50W的标称范围的反射功率。该 方法包括增加箔片周围的物理接触。容许在系统没有停止的情况下继续进行该过程的功率 范围为10 - 61W。作为该方法，其使得工程师在50 - 60W的范围内有规律地稳定该过程， 而不需额外的劳力、时间和成本。这有利于快速的蚀刻速率。然而，随着系统中积累的热造 成箔片抬起并且过度的反射功率返回自身时，工程师降低每次运行的箔片件数。
[0085] 在一个示范性的实施例中，降低反射性问题的一种方式是在箔片的边缘周围维持 稳固的物理接触。以示例而非限制性方式，边缘周围的物理接触可使用卡普顿（Kapton) 带、螺钉和不锈钢配重来实现。其他技术可用于确保充分的物理接触，从而容许箔片的安全 RF蚀刻。
[0086] 已经发现，在应用储气层114之前，一些箔片不必用溶剂（例如异丙醇、甲醇以及 二甲苯酚）进行处理。例如，在没有预先化学处理箔片的UHV箔片上制备层112和114时， 确定箔片的吸气能力与在已经化学处理了的UHV箔片上制备吸气器110时的吸气能力基本 相同。
[0087] 已经发现，一些箔片不必用蒸发技术进行预处理。在可替换的实施例中，一些箔片 仍需要执行化学基底处理或者采用蒸发预处理技术。在任何情况下，RF蚀刻是预处理箔片 的有效技术。在一个示范性的实施例中，RF蚀刻例如用于将有机物和氧化物从箔片上去除。 [0088] 即使具有良好的物理接触，将第一层吸气材料溅射到箔片基底上也可能是困难和 耗费劳力的。在一个示范性的实施例中，通过使用热蒸发来降低与溅射相关的反射性问题。
[0089] 如在吸气器生产的现有技术中所已知，通常在用吸气材料进行处理之前对基底进 行掩模设置。有利地，在一个示范性的实施例中，在RF蚀刻、沉积储气层114、或者在储气层 114的顶部沉积透气层112时，不必设置掩模。
[0090] 在一个示范性的实施例中，在储气层114沉积在箔片基底116上之后，可立即将透 气层112沉积在储气层114的顶部。与一些现有技术的教导相反，储气层114应当是整体 式的（例如，非柱形的）。透气层112和储气层114的表面应当如实际上或低成本地紧密粘 合（或结合）到一起。
[0091] 可商购的吸气器典型地至少为0.010"厚。另一方面，箔片基底116可以非常薄。 在另一个实施例中，吸气器110比可商购的吸气器更薄，或者厚度大约小于0.010"。有利 地，箔片基底116可以薄至0. 0075 μ m，即超薄型金属箔片的厚度。在一个实施例中，吸气器 110的厚度为大约0.0015"。
[0092] 在一个示范性的实施例中，吸气器110可用于杜瓦瓶中。当吸气器110在杜瓦瓶 的空隙中卷起时，吸气器110可通过对流（通过吸气功能）和辐射（通过金属箔片基底116 的屏蔽）来降低热传导。而且，在一个实施例中，吸气器110可改装到现有的杜瓦瓶上，而 不需对没有任何吸气器活性的杜瓦瓶做出改变。通常，这些优点可应用于除了杜瓦瓶之外 的应用，如任何实际的容器或绝热装置。
[0093] 图3示出了根据一个示范性实施例的三层吸气器120。吸气器120可包括透气层 122、透明层124、储气层126和阻挡件128。在一个实施例中，透气层122与透气层102(图 1)类似。在另一个实施例中，储气层126与储气层104(图1)类似。以示例而非限制性方 式，阻挡件128可包括钝化层、箔片基底、或一些其他柔性基底。
[0094] 在图3的示例中，透明层124可透过目标气体。将透明层插入透气层122和储气 层126之间的一个理由可能是成本。例如，透气层122可制得非常薄，透明层124插入非常 薄的透气层122和储气层126之间，从而缓冲或保护储气层126。假设透气层材料很昂贵， 将该层制得很薄，从而可得到较低成本的吸气器120。
[0095] 在一个示范性的实施例中，透气层122可包括昂贵的材料（例如钯）。在材料昂贵 时，需要使得透气层122的厚度最小化。在一个实施例中，包括钯的透气层122的厚度可能 仅为大约1000埃。在厚度小于大约10, 〇〇〇埃时，经常难以去除例如钯中的针孔缺陷。然 而，只有1/10的钯需要用在1000埃的层中，且透明层124可保护储气层126。
[0096] 与透气层102 (图1)类似，透气层122需要具有三个特征：相对于目标气体的催化 性、可透过目标气体、以及抗阻塞性。另一方面，透明层124不必具有催化特征，这是由于目 标气体在其到达透明层124时已经分解。而且，根据透气层122容许穿过到达透明层124 的气体，可以考虑或不考虑抗阻塞性。例如，如果透气层122只容许氢穿过从而到达透明层 124,透明层124需要仅仅可透过氢，并且例如由于氧化而产生的抗阻塞性是不相关的。因 而，透明层124只具有前面描述的透气层的中的一个特征-可透过目标气体。
[0097] 在一个实施例的特定示例中，透气层122包括钯，透明层124包括钴，储气层126 包括钛。为了该特定示例的目的，透气层122的厚度大约为1000埃。可以指出，钯层如此 薄，以至于透气层122的材料成本可显著降低。由于钴相对不昂贵，材料的总成本可大大降 低。为了该特定示例的目的，透明层可从几千埃到大约5微米。
[0098] 图4示出了根据一个示范性实施例的可替换的三层吸气器130。吸气器130可包 括透气层132、储气层134、以及透气层136。在一个实施例中，透气层132与透气层102 (图 1) 类似。在另一个实施例中，储气层134与储气层104(图1)类似。
[0099] 在图4的示例中，透气层136类似于透气层102(图1)。如图4所示，透气层132、 136将储气层夹在其间。该结构可能在特定例子中是希望的。例如，如果油溢出到透气层 132上（以及透气层132将受到油的不利影响），透气层136可仍对于目标气体是催化性和 可透过的。这防止吸气器的一侧的污染破坏吸气器130的吸气能力。
[0100] 为降低成本，在一个可替换的实施例中，以类似于参考图3所述的方式，附加的透 明层可夹在透气层132、136和储气层之间。
[0101] 图5显示了根据一个示范性实施例的吸气器带140。吸气器带140可包括透气层 142-1至142-N(以下将统称为透气层142)、储气层144-1至144-N(以下将统称为储气层 144)、以及带形基底146。在一个实施例中，透气层142与透气层102(图1)类似。在另一 个实施例中，储气层144与储气层104 (图1)类似。
[0102] 在图5的示例中，带形基底146可包括取决于吸气器带140的预期应用所采用的 材料。例如，如果一部分吸气器带140可定位（点固）焊到金上，则带形基底146可由金制 成。在一个实施例中，透气层142和储气层144可以分段，在各段之间留有间隙148。在另 一个实施例中，透气层142和储气层144可以是连续的，在各段之间没有间隙148。在一个 可替换的实施例中，带形基底146可包括粘结剂。
[0103] 在一个实施例中，吸气器带140可相对宽而长。例如，吸气器带140可以如同一卷 实际上任何宽度或长度的铝箔。由于储气层144被透气层142保护，吸气材料应当是足够 耐久的，从而容许"在场中"将多片吸气材料撕下。柔性基底上的吸气器、如吸气器110(图 2) 可与根据一个实施例的类似方式使用。
[0104] 图6示出了根据一个示范性实施例的多层吸气器150的概念图。在图6的示例 中，多层吸气器150包括钯和钛金属晶格。金属晶格可被逻辑上再分成第一部分152、第二 部分154、第三部分156和第四部分158。第一部分152包括金属晶格，该金属晶格包括！E。 第二部分154包括金属晶格，该金属晶格包括钮和钛。第三部分156和第四部分158包括 金属晶格，该金属晶格包括钛。
[0105] 在图6的示例中，示出了金属晶格外部的氢分子160。由于钯对于氢分子是催化性 的，氢分子160可分裂成组分氢原子162,并被吸附到金属晶格的第一部分152的间隙位置 中。吸附在第一部分152中的氢可被认为是氢浓度的波前。根据平衡原理，在该过程中，氢 扩散到第一部分152,充满最近位置。
[0106] 尽管如果第一部分150是封闭系统，扩散到第一部分152中的氢最终将达到平衡， 随着图6的示例中传播开的氢，氢最终将到达第二部分154。包括钯和钛的第二部分154的 间隙位置稍"大于"只有钯的间隙位置。第二部分154的较大间隙位置更吸引氢原子。因 而，到达第二部分154的氢原子具有从第一部分152到达第二部分154中的可能性。
[0107] 第二部分154中的氢原子164不太可能返回到第一部分152,这是因为第二部分 154的较大间隙位置具有更大的吸引力。在氢原子进入第二部分154时，其根据平衡原理再 次进行，扩散到第二部分154内。
[0108] 最终，随着氢原子164扩散到第二部分154中，氢原子164到达第三部分156。第 三部分156的间隙位置对氢原子164更具吸引力。因而，氢具有从第二部分154进入第三 部分156的增大可能性。随着氢原子166在第三部分156的金属晶格内部传播开从而达到 平衡，该氢原子166不太可能返回第二部分154中。
[0109] 第四部分158为氢原子166的阻挡件。在图6的示例中，第四部分158包括氧化 钛（在概念上表示为氧原子168,其俘获或俘获在钛的间隙位置内）。第四部分158可被认 为是钝化层或氧化层。在一个可替换的实施例中，第四部分158可用一些其他阻挡件、如箔 片基底代替。由于第四部分158防止氢原子166从第三部分156逃离（以及氢不太可能穿 过第二和第一部分），第三部分156有效地俘获氢原子166。
[0110] 应当指出，第一、第二和第三部分可被认为具有两层（第一侧包括钯，第二侧包括 钛）。理论上，第二层可以不存在，尽管实际上在例如钯层和例如钛层之间不太可能例外地 具有完美的分隔。
[0111] 应当指出，图6不是金属晶格的实际描述。晶格是很难在纸面上表示的三维结构。 然而，金属晶格在冶金领域是已知的。因而，已经将金属晶格的实际描述省略。
[0112] 使用柔性吸气器的方法
[0113] 柔性吸气器可以多种方式使用，该柔性吸气器中的一些示例参考图1-6如上所 述。图7-11示出了根据这些实施例的方法的流程图。
[0114] 图7示出了根据一个示范性实施例用于配置柔性吸气器的方法的流程图170。在 一个实施例中，流程图170开始于模块172,在此，柔性吸气器被包装，以用于输送。柔性吸 气器的透气层可使得该柔性吸气器相对具有弹性。不过，也可能需要在输送吸气器时采取 一些预防措施。
[0115] 例如，可能需要收缩包装或者真空包装柔性吸气器。真空包装是公知的。然而，有 利地，柔性吸气器可制备为一卷（更象一卷可商购铝箔）。可在装运之前真空包装整卷。可 替换地，以示例而非限制性方式，柔性吸气器可包装成多个薄片，其收缩包装在叠层中或者 气密容器中。
[0116] 与典型的可商购吸气器不同，柔性吸气器可经受住不利的环境条件。因而，即使包 装在运输中被刺破，该柔性吸气器在收到时仍有充分理由相形相信可以使用。
[0117] 在一个实施例中，流程图170在模块174处继续，在此，从包装中取出柔性吸气器， 容许柔性吸气器自活化。这可通过操作人员或机器人来完成。由于柔性吸气器相对具有弹 性，用于保护柔性吸气器的额外步骤是不必要的，并且正常环境（包括氧气、灰尘、水蒸气 等）将大概不会不利地影响柔性吸气器的性能。然而，可能希望避免污染柔性吸气器的表 面。因而，技术人员可能应当戴上手套并保持工作环境相对无污染物，如发动机燃料或润滑 剂。
[0118] 有利地，在一个示范性的实施例中，柔性吸气器可在收到之后立即使用。这是由于 以下事实，即柔性吸气器不需要化学或热活化。一旦打开包装（其可能是真空包装），柔性 吸气器可以被展开。这可称作柔性吸气器的"自活化"功能。
[0119] 在一个实施例中，流程图170在模块176处继续，在此放置柔性吸气器。有利地， 在一个示范性的实施例中，柔性吸气器相对较薄。在一个特定实施例中，柔性吸气器可以与 可商购的铝箔一样薄。柔性吸气器的厚度便于其放置在其中具有最小空间的若干不同位置 处。柔性吸气器例如可用作薄片或蜷缩到容器的一角。
[0120] 图8示出了根据一个示范性实施例将柔性吸气器应用于工作环境中的方法的流 程图180。在一个实施例中，流程图180在模块182处开始，此处一卷柔性吸气器被可接近 地安置。
[0121] 有利地，在一个实施例中，柔性吸气器不会受到正常工作环境的不利影响。以示例 而非限制性方式，柔性吸气器可附装到墙壁或桌子上，而不需要额外的保护措施。在正常环 境下，一卷（成卷的）柔性吸气器应当保持长时间的吸气能力。
[0122] 在一个实施例中，流程图180在模块184处继续，其中一片柔性吸气器从该卷中撕 下。由于柔性吸气器可在工作环境下置于便利的位置，技术人员只在需要时撕下一片。在 一个示范性的实施例中，不需要活化，从而为技术人员节约了大量的时间。
[0123] 在一个实施例中，流程图180在模块186处继续，在此，放置了柔性吸气器的片。 一旦已经放置了柔性吸气器，其他优点是明显的。例如，柔性吸气器未产生水或有机污染 物。在其中湿气可对元件造成损害和有机污染物可腐蚀元件或容器的应用中，这是特别有 益的。因而，柔性吸气器对于定期的吸气器更换、例如在军需品（军火）容器或杜瓦瓶中的 每年更换来说是很有用的。
[0124] 图9示出了根据一个示范性实施例的用于回收吸气材料的方法的流程图190。在 一个实施例中，流程图190在模块192处开始，在此，多层吸气器箔片被置于回收箱中。可 能注意到，流程图190涉及多层吸气器箔片的回收利用。然而，这种方法甚至更加易于应用 到无基底的吸气器中，这是由于可以消除有关将箔片基底去除的步骤。为此，流程图190的 一些模块是完全可选的。（应当指出，在可替换的实施例中，任何模块可以是或可以不是可 选的。）
[0125] 多层吸气器箔片可方便地置于工作环境中，如参考图9所解释。可很容易地将回 收箱置于同一区域中。与例如具有陶瓷基底的吸气器不同，循环利用吸气器箔片和无基底 的吸气器是很经济的。
[0126] 在一个实施例中，流程图190在模块194处继续，在此，吸气器箔片被输送到回收 设备。在一个示范性的实施例中，可压缩箔片，以去除空气。在一个示范性的实施例中，由 于箔片没有颗粒化，压缩过程将相对清洁，并且在压实的箔片被输送到回收设备时，颗粒不 应掉落。在一个示范性的实施例中，回收设备可现场放置。
[0127] 在一个实施例中，流程图190在模块196处继续，其中多层吸气器箔片的箔片基底 在低于贵重吸气材料的熔点的温度下熔化。熔点相对较低的箔片基底、如铝箔可被熔化，使 得其他吸气材料作为浮渣残留在液态基底材料的表面上。吸气材料以高于例如铝的温度熔 化，例如以示例而非限制性方式，该吸气材料包括钯和钛。如果热源在现场，用于循环利用 的材料可异常轻质，这是由于在一个实施例中，箔片构成吸气器箔片的大多数质量。
[0128] 在一个实施例中，流程图190在模块198处继续，再生了贵重的吸气材料。在一个 实施例中，如果铝基底被熔化，则可将钯和钛从表明挖去。
[0129] 在可替换的实施例中，吸气材料可以其他方式回收，以示例而非限制性方式，这些 其他方式包括将吸气器箔片溶解在酸中，并将吸气材料电解去除，这在冶金【技术领域】中是 已知的。类似地，在熔化箔片基底之后，回收的吸气材料以电解方式相互化学隔离。可替换 地，吸气材料可加热到其中一个吸气材料（例如，钛）的熔点，只剩下用于回收的其他吸气 材料（例如，钯）。在任何情况下，昂贵组分如钯的回收变得经济可行，这是因为箔片基底相 对较不昂贵，利用相对的容易性，可将昂贵的组分从较不昂贵的组分中隔离开，或者将二者 均分离出来。
[0130] 图10示出了根据一个示范性实施例用于检测多层吸气器的方法的流程图200。在 一个实施例中，流程图200在模块202处开始，在此测试多层吸气器的表面。以示例而非限 制性方式，该测试可测量多层吸气器的表面层的电阻。已知在金属吸附目标气体时诸如电 阻之类的特征发生改变。因而，例如，测量电阻可显示出吸气器的气体吸附能力是否已耗 尽。
[0131] 测试多层吸气器的电阻可能是困难的。例如，多层吸气器（例如，图2中的吸气器 110)在概念上可构造成并联的三个电阻。总电阻为三个电阻的倒数之和。为了说明而非限 制性目的，采取钯的透气层112、钛的储气层114、以及铝的箔片基底116。由于铝的电阻低， 且在至少一个实施例中，其厚度将比钯层和钛层的厚度大，铝的贡献如此高，以致于测得的 电阻始终是铝层的电阻。
[0132] 有利地，如果基底是绝缘体（或者具有相对高的电阻），可以进行测量。例如，多层 吸气器（例如，图1的吸气器100)可在概念上构造为并联的两个电阻（忽略阻挡件106的 假定低电阻）。为了示出而非限制性的目的，采取钯的透气层102、钛的储气层104、薄而柔 性的绝缘体的阻挡件106。
[0133] 为了进一步降低多层吸气器的电阻，可进一步隔离透气层。以示例而非限制性方 式，叉指型接触图案可置于各层的一个或多个表面上，从而进一步检测电阻的变化。另外， 使用聚合物/金属多层（如在生产VIP包膜时所使用的，其在材料工程中是已知的）可进 一步便于测量透气层。
[0134] 在一个实施例中，流程图200在模块204处继续，如果表面特征与累积在表面层内 部的目标气体量相关，则更换多层吸气器。有利地，表面层可以是透气的，且另一层用作存 储器。例如，表面层的电阻将基本上不变，直到存储器充满。因而，当存储器充满时，表面特 征将与累积在表面层中的目标气体量相关。
[0135] 这里所用的存储器是指吸附目标如氢并且不释放目标的吸气器。这与非存储器式 吸气器不同，在吸附的氢与氧结合时，非存储器式吸气器可释放作为副产品的水。
[0136] 图11示出了根据一个示范性实施例的构建吸气器箔片的方法的流程图210。在一 个实施例中，流程图210在模块212处开始，在此，通过在箔片的边缘处提供稳固（可靠）的 物理接触使箔片的反射率降低。边缘周围的物理接触可使用多种技术中的任何一种完成， 以示例而非限制性方式，所述技术包括卡普顿（Kapton)带、螺钉和不锈钢配重。
[0137] 在一个实施例中，流程图210在模块214处继续，在此，在箔片上进行RF蚀刻。已 经发现，一些箔片不必通过化学或其他手段进行预处理；RF蚀刻是充分的。在一个实施例 中，RF蚀刻用于例如从箔片上去除有机物和氧化物。
[0138] 在一个实施例中，流程图210在模块216处继续，在此，吸气层置于箔片上。在一 个实施例中，流程图在模块218处继续，在此，催化层沉积在吸气层上。产品是多层吸气器 箔片。
[0139] 这里描述的多层吸气器可构造成多种形状。例如，多层导线的芯部可以是气体存 储器，其由这里描述的透气层覆盖。可替换地，多层球丸（pellet)的芯部可以是气体存储 器，其由这里描述的透气层覆盖。
[0140] 这里所使用的术语"实施例"意味着用来以示例而非限制性方式进行描述的实施 方式。
[0141] 本领域的技术人员将可以理解，前述示例和优选实施例是示范性的，并且不限制 本发明的范围。在阅读了说明书并研究了附图后对本领域的技术人员而言显而易见的对本 发明的所有变化、改型、等同替换和改进均包含在本发明的实质精神和范围内。
【权利要求】
1. 一种利用多层吸氢器箔片除氢的方法，所述多层吸氢器箔片包括： 储氢气层，其具有第一表面和第二表面； 透氢气层，其覆盖储氢气层的第一表面； 阻挡件，其位于储氢气层的第二表面上， 其特征在于，所述阻挡件层为所述储氢气层的钝化层。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化层为氧化层。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在小于大约300°C的温度下，所述透氢气层 可透过目标气体。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层具有催化特性。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层将氢气分解，氢扩散到透氢气层的 金属晶格中。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层将磷化氢分子裂解，并吸附通过磷 化氢分子裂解而释放的氢。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层被表面改性，以获得催化特性。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层包含第VIII族过渡金属。
9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层包含钯。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层包含钯和从由锡、金、硼、铅、银以 及其组合所组成的组中选出的元素的合金。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，透氢气层的厚度小于大约10微米。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，储氢气层包含吸氢材料。
13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，储氢气层具有大于钯的吸氢能力。
14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，储氢气层包含从以下组中选出的材料，所 述组由钛、锆、钽、铌、铪、钒、钇或者至少一种金属与从由过渡金属元素、稀土元素和铝组成 的组中选出的一种或多种元素的合金组成。
15. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，储氢气层的厚度小于大约20微米。
16. 根据权利要求1所述的多层吸气器箔片的用途，其用于在军需品容器中保护军需 品。
17. 根据权利要求16所述的多层吸气器箔片的用途，其特征在于，还包括位于气密容 器中的木炭过滤器，以吸取有机物。
【文档编号】B32B15/00GK104118164SQ201410270156
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2006年2月16日 优先权日:2005年2月17日
【发明者】R·库尔贝里, T·阿姆斯特朗, A·孔特, E·里齐 申请人:泽斯吸气剂公司