Лобанов А.А., аспирант, Масленников О.Ю., д.т.н., Чеханов В.С.
Московский физико-технический институт (ГУ)
НПП Торий
В настоящее время отечественная промышленность пытается возродить производство различных электронных вакуумных приборов, в частности цветных кинескопов, изготовленных на отечественных комплектующих. Во всех этих приборах для создания и поддержания вакуума в течение всего срока службы используются газопоглотители, наиболее распространенными из которых являются распыляемые бариевые газопоглотители.
Основой всех современных бариевых газопоглотителей является порошок алюминиевобариевого сплава "альба" и именно он в значительной степени определяет качество газопоглотителей. Так были проведены эксперименты по определению газовыделения из различных материалов, применяемых в производстве газопоглотителей, которые показали, что газовыделение из сплава "альба" настолько велико, что по сравнению с ним можно пренебречь газовыделением из других материалов.
Производственный опыт свидетельствует, что качество сплавов "альба" определяется не только количеством бария в сплаве и формой его существования, но и содержанием примесей - в первую очередь содержанием кислорода и углерода. Эти два газа попадают в сплав в результате того, что при кристаллизации сплава давление в плавильной камере резко возрастает и в течение 10-15 минут превышает 102 Па, несмотря на непрерывную откачку.
Для снижения содержания примесей в сплаве была проведена работа, в результате которой были разработаны режимы проведения процесса плавки с прерывистым нагревом загружаемой шихты. В момент начала газовыделения из расплавляемых металлов производилось прекращения нагрева вакуумной камеры до удаления продуктов газовыделения и восстановления вакуума в системе. В результате давление в камере не превышало 5·10" Па и попадание посторонних примесей в сплав было сведено к минимуму.
Проведение последующих анализов образцов газопоглотителей, изготовленных на основе сплава, который был получен в высоком вакууме, показало, что уровень газовыделения в них существенно снизился и практически приблизился к аналогичным образцам ведущих мировых лидеров в области производства газопоглотителей.
Дальнейшее улучшение собственного газовыделения газопоглотителей можно добиться очисткой сплава методом зонной очистки. Суть его заключается в том, что в вакуумной камере производится индукционный нагрев определенной зоны полученного ранее сплава до температуры плавления и перемещение этой зоны по всей длине слитка. Таким образом, так как концентрация примесей максимальна на границе жидкой и твердой фаз, все примеси концентрируются с одной стороны слитка, который отрезается по окончании процесса. Применение нескольких последовательных индукторов позволяет снизить содержание примесей в сплаве на несколько порядков, что делает его предельно чистым.
