一种新型结构的吸气元件的制作方法

本实用新型属于电真空元器件领域，具体涉及一种新型结构的吸气元件。

背景技术：

吸气材料块体是有效维持电真空器件内部真空环境的功能性元器件，主要通过物理和化学作用吸附真空环境中的残余活性气体来实现其功能，通常为Ti、Zr及其合金材料。

粉末压制成型是制备吸气材料块体过程中常见的工艺方法，一般要经装粉、压制、脱模等步骤制得吸气材料块体坯体。将吸气材料粉末直接压入预制的底托并与底托一起真空烧结得到吸气元件，可以简化吸气材料块体的制备工艺，方便吸气元件的装配使用，但是随着电真空领域内对真空环境的要求越来越高，以及这种吸气元件在长时间使用后可能会存在吸气材料块体从底托中脱落的情况，吸气元件的可靠性和稳定性急需提高。

本实用新型所述新型吸气元件，针对电真空器件的使用要求进行了结构设计。吸气材料块体与金属条在高温下反应后连接，同时吸气材料块体贯通于金属条的孔中，这种新型吸气元件极大的提高了吸气材料块体与底托的连接强度，吸气元件的可靠性和稳定性也得到了保证，特别适合在工作条件苛刻的真空环境中使用。

技术实现要素：

本实用新型针对传统吸气元件在稳定性和可靠性方面的不足，提出了一种新型结构的吸气元件，其特征在于，由碗型底托、吸气材料块体和金属条组成，其中碗型底托为上端开口的碗状结构，金属条为一金属细长条薄片并焊接于碗型底托的底部上表面，吸气材料块体紧固于碗型底托中。

所述金属细长条薄片的材质为Ni、Cr、可伐合金或不锈钢，且所述金属细长条薄片上开有若干通孔。

所述金属条的短边与碗型底托焊接。

所述吸气材料块体为将吸气材料粉末经压实于碗型底托及金属条的通孔中并在真空烧结后得到的块体，所述吸气材料粉末的材质为Ti、Zr、Ti合金或Zr合金中的一种或多种。

本实用新型的优点为：

该吸气元件加工便捷，采用粉末直接装入底托加压后烧结较传统模压法制备吸气材料块体的方式更为简单；带孔金属条结构的存在使得吸气材料块体和碗型底托的连接强度较高，吸气元件在装配使用时的稳定性和可靠性也较高；吸气元件适合在工作苛刻的真空环境中使用；激活可以采用烘烤加热和感应激活的方式操作；该吸气元件装配使用简单，将碗型底托固定在真空环境中激活即可使用。

附图说明

图1为新型结构吸气元件的外形示意图；

图2为新型结构吸气元件的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种新型结构吸气元件，下面结合附图和实例对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示的本实用新型实施例由碗型底托1、吸气材料块体2和金属条3组成；其中碗型底托1为上端开口的碗状结构；金属条3为开有若干孔并由Ni、Cr、可伐合金、不锈钢等金属材料中的一种，制成的金属细长条薄片，金属条3的短边焊接于碗型底托1的底部上表面；吸气材料块体2为将Ti、Zr、Ti合金或Zr合金中的一种或多种粉末压实后烧结于碗型底托1内制成；金属条3的数量和尺寸不限，依据碗型底托的尺寸而定；金属条3上的通孔的数量和尺寸不限，依据金属条的尺寸而定。

本实施例的具体制造过程为：

1、准备好预制的高为3mm、壁厚为0.2mm、上沿外径为12mm、下方碗肚外径为10mm的碗型底托1；

2、裁剪六段长3mm，宽1mm，厚0.2mm的镍带，并在镍带上用激光打孔机打3个直径0.2mm的通孔以增强与吸气材料块体的连接强度；

3、采用电阻焊的方式将六段金属条均匀牢固焊接于碗型底托的底部上表面；其中每段金属条都是一条短边最靠近碗型底托的底部；

4、用电子天平称取两克粒度为-300目的TiMo吸气材料粉末，装入碗型底托1中并振实；

5、在冲压机上对吸气材料粉末施加5MPa的压力，将吸气材料粉末与碗型底托紧密压制为一体；

6、将压制后的预制件置入真空烧结炉中进行高温烧结；在烧结过程中系统的真空度优于5×10^-3Pa，且烧结温度为880℃；

7、在20分钟的保温时间后，制得本实用新型结构吸气元件的实施例。

采用拉力试验仪测试吸气材料块体2与碗型底托1之间的结合强度，测试结果表明，本实例所制备的吸气元件吸气材料块体2与碗型底托1剥离的最大拉力达到120N以上。