192912. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázmegkötő, illetve gázösszetétel szabályozó fémszalagok (getterszalagok) előállítására
5 192912 6 van rájuk. Az előbbiekben ismertetett többlépcsős porkohászati módszerek nagyon körülményesek és költségesek, éppen azért, mert a megmunkálás alatt a getteranyagok gázmegkötő képességét meg kell őrizni. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy minden műveletet nagytisztaságú védőgázban vagy alkalmas oldószer alatt kell elvégezni. Az a célkitűzésünk, hogy a fenti nehézségek ellenére, lehetőleg kevés lépésben, közvetlen eljárással, gettercélokra alkalmas fémekből, ötvözetekből, fémszalagokat állítsunk elő. A célul kitűzött feladat megoldására egy ismert, újabban mágneses anyagok feldolgozására használt eljárást adaptáltunk. A 905 758 lajstromszámú US szabadalmi leírásban Strange és Pim 1908-ban ismertette azt az elvet, hogy fémszalag előállítható oly módon, hogy olvadt fémsugarat gyorsanforgó hideg fémhenger felületére csurgatnak. A hengeren megszilárduló fém szalaggá alakul. Ezt az eljárást azonban a technikai feltételek akkori hiánya miatt abban az időben megvalósíthatatlan maradt. Csak évtizedek múlva kezdték ezt a módszert főleg mágneses anyagok előállítására alkalmazni, nem utolsó sorban azért, mert közben megértek a feltételek annak megvalósítására. (Lásd: Liebermann és Graham idevonatkozó cikkét, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-12, No.6. 1976. nov., p: 921-923.) A találmányi feladat megoldásánál arra a felismerésre jutottunk, hogy a gettercélokra célszerűen alkalmazandó, szükségképpen nagyon reakcióképes fémeket fent említett eljárás vákuumkamrában, ill. védőgázban való alkalmazásával fémszalaggá lehet alakítani. Az eljárás kidolgozása során nem várt járulékos előnyökhöz is jutottunk, melyeket találmányunk részletes ismertetése során kifejtünk. Találmányunk ezek szerint eljárás gázmegkötő, illetve gázösszetétel szabályzó fémszalagok (getterszalagok) előállítására, melynek során a felhasználásra kerülő fém(ek)et megolvasztjuk és az olvasztott fém(ek)et fémszalaggá alakítjuk. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a megolvasztott fém(ek)et vákuumban vagy védőgázban egy vagy több fúvókán keresztül a fúvókák alatt nagy sebességgel elmozgó, az olvasztott fém(ek) olvadáspontjához képest hideg fémfelületre folyatjuk és a kívánt szélességű és vastagságú fémszalaggá szilárdítjuk. Az általunk javasolt módon lehetőség van arra, hogy a hagyományos eljárás nehézségeit csökkentsük, továbbá arra, hogy ötvözéséé eljárással létre nem hozható tulajdonságú többrétegű anyagokat állítsunk elő. Az eljárás az amorf fémek, ún. fémüvegek készítésére szolgáló eljárás módosítása céljainknak megfelelően; természetesen nem törekedve arra, hogy a getterfémek ne kristályosodjanak ki. A getter céljaira Bzolgáló fémet, ötvözetet megolvasztjuk, akár tégelyben, célszerűen indukciós módszerrel, akár tégely nélkül, lebegtetve, majd vagy a tégely aljából kialakított, vagy külön fúvókén át csurgatjuk gyorsanforgó, a fém olvadáspontjához képest hideg henger palástjára, ahonnan a hirtelen megszilárdult anyag egyenletes szalag alakjában jön le a hengerpalást kerületi sebességének megfelelő sebességgel. Amenynyiben többrétegű anyagot akarunk készíteni, egymás után több fúvókát alkalmazunk. A rétegek összetapadásához legtöbbször az szükséges, hogy a megszilárdult réteg még elég meleg legyen. Ezért esetenként célszerű az amorftechnikában szokásos vörösréz helyett rosszabb hővezetőképességü anyagot használni a forgó henger anyagaként. A henger hőfoka is szabályozható, de magas hőmérsékleten üzemelő henger esetén a csapágyazás megoldása válhat kényelmetlenné. A második réteg leömlési pontján uralkodó réteghőmérsékletbe beleszól a fordulalszám és a két fiívóka távolsága is. Mivel az utóbbit nehéz nagyon kicsire venni, a fordulatszámot célszerű csökkenteni az amorf-fémtechnikában szokásoshoz képest. Mivel a megolvasztásra kerülő anyagok között szükségszerűen nagyon reakcióképesek is vannak, az olvasztás, öntés, megszilárdító rendszer és a felcsévélő, il. daraboló szerkezet zárt, leszívható kamrában van elhelyezve, és üzem közben vákuumban vagy nemesgázban van. Ez utóbbit akkor használjuk, ha az olvasztás hőmérsékletén könnyen párolgó komponenssel kell dolgoznunk. A gáztöltés ugyanis nagymértékben csökkenti a párolgási sebességet. Ha a gettert valamilyen gázzal, pl. hidrogénnel, nitrogénnel kívánjuk telíteni, nemesgáz helyett ezeket a gázokat vagy nemesgáz és a telítőgáz keverékét használjuk. Erre az esetre még visszatérünk. A többfúvókás technikát meg lehet takarítani, ill. egy réteggel kevesebbet lehet önteni oly módon, hogy a korongra a fúvóka (fúvókák) alá egy szalagot vezetünk. Így eleve egy réteggel indulunk. Ilyen módon olyan anyag, vagy geometria is alkalmazható, mely a leírt módon nem készíthető. Az olvasztótér az eBetek nagy részében lefenekelt kvarccső, a közepén öntőlyukkal (fúvóka). A teret indukciós tekerccsel veszszük körül. Ezt 1200 °C-ig tartósan, rővidebb élettartammal 1400-1500 °C-ig lehet használni. Az alumínium és a magas alumínium tartalmú anyagok a kvarcot megtámadják, ebben az esetben kormozott kvarcot használunk. A rövid olvasztási idő alatt nem keletkezik számottevő mennyiségű Al-karbid. Ritka földfémek esetén tantáledény a célszerű, a ritka földfémek nem reagálnak tantállal. Olyan ötvözetek esetén, melyek ritka földfémet és tantállal reagáló komponenst is tartalmaznak, lebegtető olvasztást is használhatunk. Fúvóka ez esetben is kell, ez lehet hideg réz vagy meleg BN. Hideg réz esetén az Al, ill. a magas A1 tartalmú ötvözetek hajlamosak a tapadásra. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
