气体吸附性物质、气体吸附合金及气体吸附材的制作方法

专利名称：气体吸附性物质、气体吸附合金及气体吸附材的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体吸附性物质、气体吸附合金、以及含有该气体吸附性 物质和/或气体吸附合金的气体吸附材(以下统称为"气体吸附性物质等")。10背景技术气体吸附性物质等在真空保持、稀有气体中的微量气体的除去、荧光 灯中的气体的除去等各种领域中被使用。在半导体制造工业中所使用的稀有气体，期望除去稀有气体中的氮、 碳氢化合物、 一氧化碳、二氧化碳、氧、氢、水蒸气等而净化为高纯度。 15特别是除去其中作为稳定的分子的氮很困难。作为除去稀有气体中的氮或碳氢化合物等的现有的方法，例如有使由锆、钒及钩构成的三元合金的吸气剂(getter)材和稀有气体在加热下接触 的方法(例如参照专利文献l)。其是通过使合金在100 60(TC的温度下与稀有气体接触，由此从稀 20 有气体除去氮等杂质。作为现有的其他方法，还有使用含有锆、铁、锰、钇、镧和稀土类元 素的1种的元素，并对于氮具有高气体吸附效率的非蒸散型吸气剂合金的 方法(例如参照专利文献2)。其是通过使合金在300 50(TC之间的温度下进行10 20分钟活性化 25处理，由此即使是在室温下也能够对于氢、碳氢化合物、氮等的吸附发挥 作用。作为现有的另一方法，还有使用Ba—Li合金的方法，该合金在低温 下具有吸附氮的性质(例如参照专利文献3)。其是在隔热套(jacket)内设有用于维持真空的装置，由Ba—Li合金 30构成，即使是在室温下对于氮等气体也会显示出反应性。
其有如下记述载，即，是利用Ba的氮吸附，不用Li，用Na、 K也没有问题。作为氧吸收剂，其由铁粉、氧化促进物质、填料(filler)、水分供给 体构成(例如参照专利文献4)。 5 其是被利用在食品、医药品等的质保用途上的氧吸收剂，在氧吸收中需要水分。专利文献l:特开平6—135707号公报专利文献2:特表2003 — 535218号公报专利文献3:特许第2627703号公报 io 专利文献4:特许第3252866号公报然而，在专利文献l中记载的上述现有的技术中，需要在300 500'C 下持续加热，因为是在高温下的加热，所以能耗大，对环境也不利，另外 也不能在低温下进行气体吸附的情况下使用。在专利文献2中记载的上述现有技术中，需要300 50(TC的前处理， 15而在高温下难以进行前处理的情况下的气体除去，例如在常温下除去塑料 袋中的气体就很困难。在专利文献3中记载的现有技术中，虽然不需要用于活性化的热处理， 而是可以在常温下进行氮吸附，但是因为期望更高的活性化、大容量化， 并且Ba是剧毒物指定物质，所以在工业性的使用中还期望对环境和人体 20 没有危害。另外，为了制作而需要熔化合金，制造消耗的能源变大。在专利文献4中记载的上述现有技术中，氧吸收需要水分，而在有微 量的水分也没有的气氛下则不能使用。25 发明内容本发明其目的在于，解决上述现有的课题，特别是得到对于氮和/或氧 的吸附性能高的气体吸附性物质，从而即使在常温常压或常温减压下，也 可以吸附氮和/或氧。此外其目的在于，提供对于环境和人体都没有危害的气体吸附性物30 质。
为了达成上述目的而提供气体吸附性物质、气体吸附合金、含有上述 气体吸附物质和气体吸附合金的气体吸附材，其中，所述气体吸附性物质至少含有Li和硬度为5以上的固体物质，且在25。C常压下至少会吸附氮 或氧，所述气体吸附合金，其由相互之间不会生成金属间化合物的至少2 5种金属构成，且所述2种金属的混合的焓(enthalpy)比0大，另外在所 述2种金属之间至少一部分会发生相溶。


图1是用于本发明的实施方式的气体吸附性物质的吸附特性的评价的 io 吸附评价装置的概略构成图。图2是表示本发明的实施例I一l中，试管内导入约80000Pa的氮时 由气体吸附性物质所带来的氮的吸附特性的特性图。图3是表示本发明的实施例I一2中，试管内导入约60000Pa的氮时 的气体吸附性物质所带来的氮的吸附特性，和试管内导入约60000Pa的氧 15时由气体吸附性物质所带来的氧的吸附特性的特性图。图4是表示本发明的实施例I一2中，试管内导入约55000Pa的气氛 空气时由气体吸附性物质所带来的空气的吸附特性的特性图。图5是表示本发明的实施例I一3中，试管内导入约60000Pa的氮时 由气体吸附性物质所带来的氮的吸附特性的特性图。 20 图6是表示本发明的实施例1_3中，试管内导入约65000Pa的氮约80%、氧约20%的混合空气时由气体吸附性物质所带来的混合空气的吸附 特性的特性图。图7是表示本发明的实施例I一3中，试管内为310Pa时的气体吸附 性物质所带来的氮的吸附特性的特性图。 25 图8是表示本发明的实施例I一4中，试管内为96000Pa时的气体吸附性物质所带来的氮的吸附特性的特性图。 图9是Mg—Ti的相图。 图10是Li一Fe的相图。 图11是Ni—Ti的相图。
具体实施方式
首先，对于至少含有Li和硬度为5以上的固体物质，且在25'C常压 下至少会吸附氮或氧的气体吸附性物质进行说明。Li通常会因在表面形成被膜等的理由而呈现惰性，从而不能吸附氮或5氧。然而，相对于Li为0.6的硬度，使硬度为5以上的固体物质与之共存， 由此固体物质可以磨碎Li，从而削磨Li的表面新生成的活性的表面。因 此，在常温下也能够快速吸附氮和/或氧。在本发明的气体吸附性物质中，固体物质优选为氧化物或至少含有氧 io 化物。通过使用氧化物，氧化物表面的氧模拟地与Li暂时结合，所以认为 在进行例如破碎、捏合等时，随着氧化物的破碎，Li也被有效的粉碎，Li 的活性化得到促进。在本发明的气体吸附性物质中，Li的至少一部分优选其粒径为lmm 15 以下。通过使粒径在lmm以下，不仅Li外层部，而且直至Li内部也容易 被氮化或氧化，单位Li的气体吸附量增大，能够有效地使用材料。在本发明的气体吸附物质中，优选至少Li和固体物质的一部分相溶。由于Li和固体物质的一部分相溶，界面增大，活性提高。 20 本发明的气体吸附性物质优选为至少是Li和所述固体物质通过机械合金化(mechanical alloying)混合而成。通过进行机械合金化，能够由高能磨碎、混合Li和固体物质，由固 体物质产生的对Li的削磨效果增大，Li新生面露出和细分化效果增大。 另外，因为固体物质也被削磨和细分化，所以相对于细分化Li来说更为25 有效果。另外，通过进行机械合金化，机械能蓄积于Li和固体物质中，比起在出发点所具有的能量，在机械合金化后所具有的能量增大，活性化进一步提高。根据上述方法进行制作，因为无需熔融等所需要的热能，所以在环境30 或成本方面也优异。
本发明的气体吸附性物质，能够得到的合金特别针对氮和/或氧有高吸 附活性。气体吸附性物质的第一项发明，其中，至少含有Li和硬度为5以上 的固体物质，且在25'C常压下至少会吸附氮和/或氧。 5 这里，作为硬度为5以上的固体物质，可列举Si、 B、 c一C (金刚石)、Si〇2、 SiC、 c一BN (立方晶氮化硼)、A1203、 MgO、 Ti02。 也可以添加其他的成分。这里所说的所谓硬度是指IO级的莫氏硬度(Mohs hardness)。 作为上述固体物质的确认方法，例如也可以通过以X射线衍射，从而 io使Li和固体物质的峰值能够确认等的方法进行，但并没有特别指定。固体物质的含有率优选为5moP/。以上、95moP/。以下。这是由于相对 于气体吸附性物质100mol%，若固体物质比5moin/。少，则延性高的Li变 多，由此难以与固体物质均匀地混合，另外若比95mol。/。多，则活性高的 Li减少，气体吸附活性变小。 15 优选为固体物质的密度在5g/cm3以下。通过采用这样的固体物质，即使与密度为0.53g/cmS的Li组合时，密度上升也很少，另外，能够增大每 单位重量的氮吸附量。因此，例如即使将本气体吸附性物质组含于制品中时，其重量增加也 很少，且能够确保氮等的吸附量。 20 本发明的气体吸附性物质，在25'C常压下至少可以吸附氮和/或氧，但是氮或氧以外的气体，也可以吸附例如氢、水蒸气、 一氧化碳、二氧化 碳、氧化氮、氧化硫、碳氢化合物。关于除氮或氧以外吸附的气体没特别 指定。在本发明中关于吸附量的测定方法没有特别指定，能够利用吸附容量25 法、重量法等公知的方法，只要至少能够确认氮和/或氧的吸附即可。本发明的气体吸附性物质，优选每lg可以吸附氮和/或氧lcm3以上， 优选可以吸附3cr^以上，更优选可以吸附5ci^以上。其吸附量的测定， 例如可以在吸附的过程中，取出一部分进行了吸附的气体吸附性物质，针 对该气体吸附性物质测定氮吸附量，另外，也可以对于丧失了一部分吸附 30或吸附活性的气体吸附性物质，通过加热等的方法排出氮，根据该氮量和加热后的气体吸附性物质求得每lg的氮吸附量。这里所说的所谓吸附，除了吸附到表面以外，还包括吸收到内部或吸着。本发明的气体吸附物质，可以进行在常温或约80'C以下的气氛中，在常压以下，特别是在低压区域内的吸附。作为气体吸附性物质的使用形态，可列举如下使用方法粉体、压縮 成形、丸化、片状、薄膜状或收容到其他容器、蒸镀到其他物质，但没有 特别指定。气体吸附性物质的第二项发明，其中，第一项发明中的固体物质至少 10 包含氧化物。这里，所谓氧化物是八1203、 MgO、 Si02、 Ti02等。或者也可以是含有三种元素以上的氧化物。 气体吸附性物质的第三项发明，在第一项或第二项的任一项发明中，Li的至少一部分处于粒径lmm以下。 15 所谓粒径lmm以下，是至少一部分的粒径处于lmm以下即可，可以由一般的确认方法进行确认。另外，可以是气体吸附前的粒径，也可以是吸附后的粒径，这没有特别指定。气体吸附性物质的第四项发明，是在第一至第三项的任一项发明中，至少Li和固体物质的至少一部分相溶。 20 这里，所谓至少一部分相溶，是指至少有一部分不能物理性地分离成2种物质的状态。例如指2种物质的边界面的一部分其物质之间以原子级混合等的状态，但并不限定于此。气体吸附性物质的第五项发明，是在第一 第四的任一项发明中，至少Li和固体物质通过机械合金化被混合。 25 这里，所谓由机械合金化混合，是指机械性地混合的方法，并没有特别指定。为了制作高活性的气体吸附合金，优选在惰性气体中，例如Ar、He等的气氛中或真空下进行机械合金化。进行机械合金化时，另行添加C并在冷却下进行，也可以少量滴下醇等，以防附着到容器上。 30 其次，对于如下这种气体吸附合金进行说明，其由相互不生成金属间化合物的至少2种金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大，另外在 所述2种金属之间至少一部分发生相溶。是一种相互不生成金属间化合物的金属，且是所述2种金属的混合的 焓比O大的金属，通过采用通常情况下不会相互作用的这种金属，可以使 5基中所含的金属的活性提高。因此，金属和气体的反应性提高，气体吸附 活性变高。作为其理由，若进行模式化地阐述，则被认为是因为在例如Li—Fe 系合金中，Li原子和Fe原子不发生稳定的化学结合，因此若强制性地使 这些原子邻接，则其与另外第三元素相互结合的这种作用进一步变大，吸 io 附活性变高。在2种金属之间至少一部分越是发生相溶，则通过混合越能进一步提 高金属间的斥力，使其中所含的金属的活性提高。因此，与气体的反应性 提高，气体吸附活性变高。本发明的气体吸附合金，优选至少由Li和不会与Li生成金属间化合 15物的过渡金属构成，且所述2种金属的混合的烚比0大。由此，能够使可以吸附氮的Li的活性提高。因此， 一般来说能够得 到针对氮这种难以吸附的气体的气体吸附性非常高的合金。本发明的气体吸附合金，优选通过机械合金化混合而成。为了对相互不会生成金属间化合物，另外混合焓比0大的金属之间进 20行合金化，以提高活性，以机械合金化进行混合是最佳的方法。本发明的气体吸附合金，由相互不会生成金属间化合物的2种金属构 成，2种金属的混合的焓比0大，另外至少一部分发生相溶，由此能够得 到对于氮、氧、氢、二氧化碳、 一氧化碳、水分等的气体，其中特别对于 氮的活性非常高的合金。 25 气体吸附合金的第一项发明，其中，由相互不会生成金属化合物的至少2种金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大。这里所说的所谓合金，是指由2种以上的金属构成的物质。金属彼此不会生成金属间化合物，这能够通过例如X射线衍射进行确认。30 至少2种金属不会生成金属间化合物即可，例如可以再添加1成分以 上的元素，另外该元素与所述金属可能生成化合物。混合的焓比0大，例如能够根据相图确认，例如如图9所示，即使使 温度上升一定程度线也没有交叉，根据这些就能够确认。在混合的烚比0大的金属种类的相图中，包含表示如图9所示的非固 5溶型或共晶型的相图。作为可以吸附的气体，可列举氮、氧、氢、水蒸气、 一氧化碳、二氧 化碳、氧化氮、氧化硫、碳氢化合物等，但没有特别指定。这里说的所谓吸附，除了吸附到表面，还包括吸收到内部。因为本发明的气体吸附性合金有高活性，所以可以在常温或约8(TC以 io 下的气氛中，在常压下，特别在低压区域进行吸附。作为合金的使用形态，可列举如下使用方法粉体、压縮成形、丸化、 片状、薄膜状或收容到其他容器、蒸镀到其他物质上，但没有特别指定。气体吸附合金的第二项发明，其中，在所述2种金属之间至少有一部 分发生相溶。15 所谓至少有一部分发生相溶，是指至少有一部分不能物理性地分离成2种金属的状态。例如指2种金属的边界面的一部分其金属之间以原子级 混合等的状态，但并不限定于此。气体吸附合金的第三项发明，是一种气体吸附合金，其由至少在298K 的氮化物生成焓比0小的金属，和与所述金属不会生成金属间化合物的第 20二金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大。作为氮化物生成焓比O大的金属，有Li、 Mg、 Al、 Ca、 Si等。 气体吸附合金的第四项发明，是所述2种金属之间至少有一部分发生 相溶。所谓"至少一部分发生相溶"与上述同义。气体吸附合金的第五项发明，至少由Li和不会与Li生成金属间化合 25物的过渡金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大。作为与Li的混合焓比0大的过渡金属，有Co、 Cr、 Cu、 Fe、 Hf、 Mn、 Mo、 Nb、 Ni、 Ta、 Ti、 V、 W、 Y、 Zr等。本发明的气体吸附合金对于氮的活性高，但此外对于氧、氢、水蒸气、 一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氧化硫、碳氢化合物等的气体也有高活性。 30 过渡金属的含有率优选为5mol。/。以上、95mol。/。以下。
这是由于相对于合金100mol。/。而言，若过渡金属比5mol。/。少，则延性 高的Li变多，由此难以与过渡金属均匀地混合，另外若比95mol。/。多，则 活性高的Li减少，气体吸附活性变小。气体吸附合金的第六项发明，其中，在所述2种金属之间至少有一部 5分发生相溶。所谓"至少一部分发生相溶"与上述同义。气体吸附合金的第七项发明是通过机械合金化混合第1 6项发明中 的至少2种金属的气体吸附合金。所谓通过机械合金化进行混合是指机械地进行混合的方法，但没有特 别指定。另外，为了制作高性的气体吸附合金，优选在惰性气体中，例如 io在Ar、 He等的气氛中进行机械合金化。在本发明中，还提供含有上述气体吸附合金和气体吸附性物质的气体 吸附材。如此，通过具有不同的气体吸附活性，并组合所述气体吸附合金和本 发明的气体吸附性物质，能够得到速度性和吸附活性维持均优异的气体吸 15附材，其在暴露到吸附对象气体中之后，活性的部分会急速地吸附气体， 活性较低的部分会相对前者较慢地吸附气体。含有气体吸附合金和气体吸附物质的气体吸附材，能够通过如下等的 方法制造先混合前者和后者，或者预先分别制作前者的气体吸附合金和 气体吸附物质，并在同一气氛中使用，或者分别制作并在其后加以混合另 20外压縮成形该混合物，或者各自分别进行颗粒化并在同气氛中使，或者由 一种被覆另一种。因为本发明的吸附材有高活性，所以可以在常温或约8(TC以下的气氛 中，在常压下，特别在低压区域进行吸附。下面，对于本发明的实施方式进行说明。还有，本发明并不受该实施 25 方式限定。实施例1(实施的方式l:气体吸附性物质)本发明的气体吸附性物质，由Li和固体物质这2种物质构成。所采用的该固体物质对于环境等没有危害。30 改变固体物质的种类的气体吸附性物质对氮、氧、空气吸附的评价结
果显示于实施例I一1 I一3。(实施例I一1)使用Si作为固体物质。在Ar气氛中，使用用了不锈钢制球的行星式 球磨机，对lmol的Li和5mol的Si进行机械合金化使其混合，得到气体 5吸附性物质(Li—Si)。还有，Si的硬度为6.4，密度为2.3g/cm3。通过利用机械合金化进行混合，2种物质的边界面的一部分以毫微级 混合，可以认为在2种物质之间的边界面发生相溶。确认Li的至少一部分成为lmm以下的粉末。接着，在Ar气氛下用图1的吸附材评价装置对气体吸附性物质(Li io—SO的吸附特性进行评价。吸附材评价装置1，其储气瓶4 (gasbombe)通过第一阀5，另外真空 泵6通过第二阀7，而被连接于具有规定容积的气体供给部8上。另外， 从气体供给部8经过第三阀9被连接在试管3上。另外，在试管3上，连 接有压力计IO。另外，气体供给部8和第三阀9之间可以拆卸。 15 首先，气体吸附性物质2，在Ar气氛中密封在呈取下状态的试管3(未图示)中，并以关闭第三阀9的状态连接在气体供给部8上。然后，在第一阀5关闭的状态下，打开第二阀7，其后再打开第三阀 9，对系统内进行真空排气。其后，在系统内处于充分低压时，关闭第三 阀9，第二阀7，打开第一阀5，以使试管3内处于规定压的方式从储气瓶 20 4向气体供给部8导入气体，并关闭第一阀5。然后，打开第三阀9，使气 体吸附性物质2暴露在气体中，由此评价气体吸附性。使试管内成为约80000Pa，如此导入氮时的时间和压力变化的关系显 示在图2中。如图2所示，约40分钟基本成为0Pa。 25 (实施例I一2)使用八1203作为固体物质。在Ar气氛中，使用用了不锈钢制球的振 动球磨机，对lmol的Li和l.lmol的A1203进行机械合金化而使其混合， 得到气体吸附性物质(Li —A1203)。还有，A1203的硬度为9，密度为 3.97g/cm3。30 确认Li的至少一部分成为lmm以下的粉末。
接着，在Ar气氛下将气体吸附性物质(Li—Al203)密封在试管3中， 根据与实施例I一l相同的方法，用吸附材评价装置评价吸附特性。使试管内成为约60000Pa，如此导入氮时的时间和压力变化的关系显 示在图3中。5 在吸附初期，与实施例I一l相比，可知尽管初期压低，但是吸附速度快，活性高。使试管内成为约60000Pa，如此导入氧时的时间和压力变化的关系显 示在图3中。在试管内，从第一阀5导入气氛空气(湿度63%)，约55000Pa。这 io时的时间和压力的关系显示在图4中。此外，为了测定吸附量，利用Quantachrome社制Autosorb—l一C对 气体吸附性物质(Li—Al203)进行氮、氧吸附量评价。通过评价氮吸附量，确认了在约5300Pa吸附21.98cmVgSTP，在约 92000Pa吸附30.45cmVgSTP。另夕卜，通过评价氧吸附量，确认了在约900Pa 15吸附1.98cm3/gSTP，在约92000Pa吸附6.31cmVgSTP。 (实施例I一3)使用MgO作为固体物质。使用用了不锈钢制球的振动球磨机，对lmo1 的Li和2mo1的MgO进行机械合金化而使其混合，得到气体吸附性物质 (Li—MgO)。还有，MgO的硬度为5.5，密度为3.6g/cm3。 20 确认到Li的至少一部分成为lmm以下的粉末。接着，在Ar气氛下将气体吸附性物质(Li一MgO)密封在试管3中， 根据与实施例I一l相同的方法，用吸附材评价装置评价吸附特性。使试管内成为约60000Pa，如此导入氮时的时间和压力的关系显示在 图5中。25 使试管内成为约65000Pa，如此导入氮约80%、氧约20°/。的混合空气时的时间和压力的关系显示在图6中。使试管内成为氮约310Pa时的时间和压力变化的关系显示在图7中。 根据图7，约6.5分钟达到50Pa，并地一步显示出压力降低的倾向。 此外，为了测定吸附量，利用Quantachrome社制Autosorb— 1 一C对30气体吸附性物质(Li一MgO)进行氮、氧吸附量评价。
通过评价氮吸附量，确认到在约45Pa吸附5.44cm3/gSTP，在约92000Pa 吸附26.64cm3/gSTP。另外，通过评价氧吸附量，确认了在约45Pa吸附 1.94cmVgSTP，在约92000Pa吸附11.93cmVg。 (实施例I—4)5 使用MgO作为固体物质。使用用了不锈钢制球的振动球磨机，对lmo1 的Li和lmol的MgO进行机械合金化而使其混合，得到气体吸附性物质 (Li—MgO)。接着，在Ar气氛下将气体吸附性物质(Li一MgO)密封在试管3中， 根据与实施例1—1相同的方法，用吸附材评价装置评价吸附特性。 io 使试管内成为氮约96000Pa时的时间和压力的关系，显示在图8中。在暴露在氮中的同时，确认到快速地吸附氮。 (实施例I一5)使用Si02作为固体物质。在Ar气氛中，使用用了不锈钢制球的行星 式球磨机，对lmol的Li和3mol的Si02进行机械合金化而使其混合，得 15到气体吸附性物质(Li —Si02)。还有，Si02的硬度为6.4，密度为2.3g/cm3。 通过机械合金化进行混合，由此2种物质的边界面的一部分以毫微级 混合，可以认为在2种物质之间的边界面发生相溶。接着，在Ar气氛下将气体吸附性物质(Li一Si02)密封在20cr^的容 器中，对容器内进行真空排气，其后约为0.05MPa的氮气氛时，气氛压力 20从0.05MPa变成15Pa。这时，气体吸附性物质(Li—Si02)每lg吸附约12cm3。 接下来展示相对于本发明的实施方式1的气体吸附性物质的比较例。 (比较例I一 1)作为气体吸附性物质，准备对Li单体进行机械合金化，但是直接利 25用机械合金化不能进行均匀的细分化。 (比较例I一2)作为气体吸附性物质，评价粒径约lcm的Li的吸附特性。使试管内 成为氮约80000Pa。结果是经过2小时之后压力才开始减少。 (比较例I—3)30 作为气体吸附性物质，对lmol的Li和5mo1的Au进行机械合金化，
但是不能均匀的细分化。还有，Au的硬度为2.5，密度为19.3g/cm3。根据与实施例I一l相同的方法，用吸附材评价装置1评价吸附特性。 使试管内成为约50000Pa的氧气氛时，气氛压力稍微减少，但未见大幅度 减少。5 (实施的方式2:气体吸附合金)本发明的气体吸附合金由金属a和金属b这2种构成。采用的这些金 属的对于环境等没有危害的金属。改变金属的种类的气体吸附性合金对氮、氧、空气吸附的评价结果显 示于实施例II一1 II一2中。评价是在密封系统内静置气体吸附合金，成 io为约0.08MPa的氮气氛，观察该系统内的压力变化。 (实施例II一1)使用Mg作为金属a，使用Ti作为金属b。在Ar气氛中，用球磨机对 Mg和Ti进行机械合金化而使其混合。根据图9的Mg—Ti的相图的形状确认混合焓比0大。 15 这样的金属之间通常即使提高温度也不会相互作用，但是通过机械合金化加以混合则能够相互混合。在此之所以能够相互混合，被认为是由于 2种金属的边界面的一部分其金属这间以毫微级混合，在2种金属之间的 边界面发生相溶。将Mg—Ti静置于密封系统中，约为0.08MPa的氮气氛时，气氛压力 20从0.08MPa变成10Pa。 (实施例II一2)使用Li作为金属a，使用Fe作为金属b。在Ar气氛中，用球磨机对 Li和Fe进行机械合金化而使其混合。根据图10的Li一Fe的相图的形状确认混合焓比0大。 25 这样的金属之间通常即使提高温度也不会相互作用，但是通过机械合金化加以混合则能够相互混合。将Li一Fe静置于密封系统中，约为0.08MPa的氮气氛时，气氛压力 从0.08MPa变成6Pa。接着展示相对于本发明的实施的方式2的气体吸附合金的比较例。3o (比较例n—i)
作为比较例的合金，采用Ni—Ti合金。在Ar气氛中，用球磨机对 Ni和Ti进行机械合金化而使其混合。图11中显示Ni—Ti的相图。根据 图11可知，Ni—Ti合金会生成金属间化合物。将Ni—Ti合金静置于密封系统中，约为0.08MPa的氮气氛时，压力 5 减少几乎没有发生。产业上利用的可能性如上，本发明的这种气体吸附性物质，由于气体吸附活性高，特别对 于氮或氧的吸附性能高，因此能够在荧光灯中的气体的除去、隔热等的真 空保持、稀有气体中的微量气体的除去、气体分离等各种领域中运用。
权利要求
1. 一种气体吸附性物质，其特征在于，至少含有Li和硬度为5以上 5的固体物质，且在25'C常压下至少吸附氮和/或氧。
2. 根据权利要求1所述的气体吸附性物质，其特征在于，所述固体物质至少含有氧化物。
3. 根据权利要求1或2所述的气体吸附性物质，其特征在于，所述Li的至少一部分形成为粒径lmm以下。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的气体吸附性物质，其特征在于，至少所述Li和所述固体物质的至少一部分相溶。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的气体吸附性物质，其特征在于， 至少所述Li和所述固体物质通过机械合金化混合。
6. —种气体吸附性物质，其特征在于，至少含有Li和25'C时的硬度 15为5以上且密度为4g/cm3以下的固体物质，且在25'C常压下能够吸附5cmVg以上的氮。
7. —种气体吸附合金，其特征在于，由相互不会生成金属间化合物 的至少2种金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大。
8. 根据权利要求7所述的气体吸附合金，其特征在于，在2种金属 20 之间至少有一部分发生相溶。
9. 一种气体吸附合金，其特征在于，由至少在298K的氮化物生成焓 比0小的金属、和与所述金属不会生成金属间化合物的第二金属构成，且 所述2种金属的混合的焓比0大。
10. 根据权利要求9所述的气体吸附合金，其特征在于，在2种金属 25 之间至少有一部分发生相溶。
11. 一种气体吸附合金，其特征在于，至少由Li和不会与Li生成金 属间化合物的过渡金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大。
12. 根据权利要求11所述的气体吸附合金，其特征在于，在过渡金 属和Li之间至少有一部分发生相溶。
13.根据权利要求7 12中任一项所述的气体吸附合金，其特征在于， 通过机械合金化混合至少2种金属。
14. 一种气体吸附材，其特征在于，含有权利要求7 13中任一项所 述的气体吸附合金、和权利要求1 6中任一项所述的气体吸附性物质。
全文摘要
提供一种至少含有Li和硬度为5以上的固体物质，且在25℃常压下至少会吸附氮或氧的气体吸附性物质，提供一种气体吸附合金，其由相互不会生成金属间化合物的至少2种金属构成，且所述2种金属的混合的焓比0大，另外在所述2种金属之间至少一部分会发生相溶，并且提供一种含有上述气体吸附物质和气体吸附合金的气体吸附材。
文档编号B01J20/04GK101146608SQ20068000816
公开日2008年3月19日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月14日
发明者上门一登, 奥村英之, 山末英嗣, 平井千惠, 汤浅明子, 石原庆一, 野末章浩 申请人:松下电器产业株式会社;国立大学法人京都大学