Brevet FR2567154A1 — publié le 19860110

Des matériaux getter sont utilisés industrielle- ment et en laboratoires depuis de nombreuses années, par exemple pour absorber des gaz résiduels nocifsg dans des tubes à vide, des dispositifs remplis de gaz rares, des systèmes sous vide, etc. Pour ces applications, il est souvent nécessaire d'assurer une activation du matériau getter à des températures relativement basses (si possible en dessous de 500 C), pour éviter des influences thermiques perturbatrices sur les parois du carter. Les matériaux getter utilisés classiquement et formés à partir de zirconium ou d'alliages de zirconium- aluminium, nécessitent des températures d'activation de - 700 à 900 C, et dans le cas le plus favorable d'environ 500 à 7000C avec seulement une activation partielle. Il se pose par conséquent le problème de trouver un matériau getter qui puisse être activé à de très basses températures, tout en ayant de bonnes propriétés de sorption. Ce problème est résolu en utilisant comme maté- riau getter un alliage ayant la formule Ti(V -abFeaAlb)xCryMnz, o x est supérieur à 1, jusqu'à 2 y = 0 à 0,2 x + y = au maximum 2 a = 0 à 0,4 b = 0 à 0,2 a + b = au maximum 0,5 (1-a-b). x = au minimum 1 Z = O à (2-x-y). La fabrication des alliages est effectuée d'une manière connue en soi, en fondant ensemble les composants d'alliage, ou bien des pr4-alliages sélectionnés en cor- respondance sous un gaz protecteur auquel cas d'une manière connue on forme d'abord un bain avec les compo- sants qui ont le point de fusion le plus élevé, dans lequel on introduit ensuite les composants de point de fusion inférieur, afin de réduire au minimum les taux d'évapora- tion. Pour réduire la teneur en oxygène de l'alliage, le bain de fusion est ensuite désoxydé d'une manière classique par addition d'agents connus de désoxydation (lanthane, mélange de métaux, etc.). Le bain solidifié est ensuite pulvérisé sous un gaz protecteur. L'alliage est en mesure d'absorber de grandes quantités d'hydrogène à peu près à la température ambiante, et de recéder à nouveau cet hydrogène à des tem- pératures d'environ 100 à 150 C. Ce processus d'absorption- désorption se traduit par une désagrégation des particules d'alliage, de sorte que, par répétition multiple des opé- rations d'absorption et de désorption d'hydrogène pour l'alliage, on peut amener la grosseur des particules d'al- liage jusqu'en dessous d'un micron. La grande surface ainsi obtenue produit, pour de courtes distances de dif- fusion, un effet d'absorption par gramme de matériau getter particulièrement grand. L'activation du matériau getter peut également être produite dans l'alliage par absorption et désorption d'hydrogène, par exemple en plaçant le matériau getter chargé en hydrogène dans le volume de travail, et en enle- vant ensuite l'hydrogène par pompage à des températures modérées, comprises entre la température ambiante et environ 150 C, mais cependant également à une température plus élevée dans des cas d'exception. Le matériau getter ainsi activé possède une capacité surprenante 'absorption d'azote, d'eau, d'oxygène, d'oxyde de carbone, d'hydrogène, etc. Pour de nombreuses applications, il est cependant également possible d'utiliser un matériau getter chargé avec de l'hydrogène, lorsque par exemple il n'a pas à recéder de petites quantités d'hydrogène, ou bien lorsque l'atmosphère de travail est constituée par de l'hydrogène, car la capacité d'absorption des autres gaz est seulement légèrement influencée par la teneur en hydrogène. Comme alliages particulièrement appropriés, il s'est avéré avantageux d'utiliser des alliages de la formule TiV1,8 Feo,2, TiV1, 6FeO,2Mn0o,2 et en particulier TiV1,6Feo,4y TiV1 5FeO,4Mno,1, et TiVl 6Fe 2Cro 1Mno01. Les matériaux getter décrits ont des pressions d'absorption extraordinairement basses, qui sont infé= rieures à 10-9 bar et qui sont fréquemment de l'ordre de grandeur de 1010 à 10- 11 bar. En dehors de la bonne capacité d'absorption, de la faible température d'activa- tion et de la simplicité de désagrégation de l'alliage0 on obtient encore un autre avantage particulier consistant en ce que les matériaux getter peuvent être fabriqués d'une manière particulièrement économique, par exemple en utili- sant le ferrovanadiumi qui est peu coûteux. REVENDICATIONS 1. Utilisation comme matériau getter d'un alliage de la formule: Ti(V1 _abFeaAlb)xCr Mnz, o x est supérieur à 1, jusqu'à 2 y O à 0,2 x + y = au maximum 2 a = O à 0,4 b = O à 0,2 a + b = au maximum 0,5 (1-a-b).x= au minimum 1 Z = O à (2-x-y). 2. Utilisation d'un alliage conforme à la reven- dication 1, cet alliage étant caractérisé par la formule: TiV1,5Feo0,4Mno, 1. 3. Utilisation d'un alliage conforme à la reven- dication 1, cet alliage étant caractérisé par la formule: TiV1,6Feo0,4. 4. Utilisation d'un alliage conforme à la reven- dication 1, cet alliage étant caractérisé par la formule: TiV1,6Feo0,2Cr0,1Mno,1-