專利名稱：一種真空絕熱板用復合吸氣劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種真空絕熱板用復合吸氣劑的制造，可以應用在真空絕熱板中吸收氣體，維持真空。
背景技術：
隨著生活水平的提高，人們對冷凍保溫的需求越來越多。在低溫存貯運輸以及致冷家電產品行業內保溫材料的使用越來越廣泛。同時隨著能源危機，節能成為一個世界性問題。真空絕熱技術是一種非常高效的絕熱方法。其主要結構是一塊真空絕熱板(Vacuumlnsulation, Panel,簡稱VIP),這種板外表面是絕熱薄膜，內部有芯材和干燥劑與吸氣劑，并且內部為真空狀態，這樣使得氣體分子導熱的因素被消除掉，從而使絕熱的效果遠優于其他絕熱材料，其導熱效率是傳統絕熱材料的1/3到1/10。國外的VIP技術已經發展多年了，我們國內的該技術尚處于剛剛起步階段。 由絕熱原理可見，VIP板內的真空度是絕熱的重要因素。影響真空度的主要因素是使用過程中氣體的不斷滲入，以及內部材料的不斷釋放氣體，都會造成真空度的下降。因此，干燥劑和吸氣劑的使用變得非常重要。在現在VIP生產工藝中，VIP板從真空封口機封裝后即為成品出廠。隨著時間推移，不斷有氣體分子滲入內部，以及內部材料中的氣體釋放出來，真空度逐漸下降，使VIP板導熱系數上升，最終產品壽命終結。因此如果板內裝有吸氣劑，將來使VIP壽命大大延長。目前的吸氣劑，主要為進口的產品，其主材料成份為鋁環內部填充為鋇鋰合金，鋇鋰合金外部為干燥劑。而目前國內的吸氣劑，無論是蒸散型鋇鋁吸氣劑還是非蒸散型鋯類吸氣劑，都有一個共同特點，需要在安裝到用戶的器件中后，高溫激活。溫度通常達400度以上，高的甚至超過1000度，由于VIP板的材料，這種溫度在VIP板的生產過程中是不可能實現的。而鋇鋰合金為一種免激活吸氣劑，無需高溫激活，只需裝入VIP板中，即可達到吸氣效果。鋇鋰吸氣劑主要吸收氮氣，氧氣，二氧化碳，但對氫氣的吸附量不大。廈門高特高新材料有限公司在公開號CN 1945092A的發明專利申請中公開一種高溫吸氣劑用于真空絕熱板的制造方法。其步驟是將蒸發型或非蒸發型吸氣劑，不含干燥齊U，放入玻璃管內，在高真空下激活后封離，將裝有吸氣劑的玻璃管放入VIP板內夾層，再將VIP板抽真空封口。最后將封好的VIP板突出部分的玻璃管加壓，使之破碎后暴露吸氣劑達到吸氣目的。這種方法雖較進口免激活吸氣劑成本略低，但使用玻璃管封裝，生產效率低，每只吸氣劑需要一只玻璃管，材料大量浪費，在VIP板生產工藝中，還要將玻璃管壓碎，為防碎裂玻璃劃傷VIP板，還得加入保護層，浪費材料，不利于環保。
發明內容
本發明的吸氣劑，正是在使用鋇鋰吸氣劑的基礎上，增加使用國內成熟的非蒸散型吸氣劑，附加有干燥劑，且在生產中完成激活過程，大量吸氣劑可同時激活，且無需玻璃管封裝。激活后的吸氣劑，在短暫暴露空氣中(10分鐘內，此時間是VIP板生產時，拆封吸氣劑到裝放入VIP板中所需最長時間)，由于干燥劑層的阻擋，可保護已激活的吸氣劑不與空氣分子接觸。用戶可以象使用進口免激活吸氣劑一樣的使用。本發明所述的真空絕熱板用復合吸氣劑，包括鋇鋰吸氣劑、非蒸散型吸氣劑和干燥劑層，鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑置于干燥劑層的內部。還可以將包裹了吸氣劑的干燥劑層置于不封閉的金屬載體內。只要至少有一個吸氣面暴露即可。另一種方案是，所述真空絕熱板用復合吸氣劑包括一金屬載體和干燥劑層，干燥劑層將鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑封裝在金屬載體中。在真空中高溫激活后，真空封裝所述非蒸散型吸氣劑是鋯和鋯合金，鈦或鈦合金等非蒸散型吸氣劑或他們的混合物。 所述干燥劑選自氧化鈣、氧化鋇等其他干燥材料。本發明所述的真空絕熱板用復合吸氣劑，其中鋇鋰吸氣劑可以吸收氮氣、氧氣、二氧化碳等氣體，非蒸散型吸氣劑可以吸附氫氣等氣體，干燥劑可以吸附水蒸氣。本發明的真空絕熱板用復合吸氣劑的制備步驟為I)將鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑粉末I在真空充氬手套箱中壓制成型，再將干燥劑2包裹吸氣劑后再成型(圖I)；或在載體3中將在真空充氬手套箱中壓制成型的鋇鋰吸氣劑粉和非蒸散型粉I放入，再填充干燥劑2后再次壓制(圖2);或在真空充氬手套箱里，在載體3中先裝入鋇鋰合金粉和非蒸散型吸氣劑粉I，再裝入干燥劑2后壓制成型(圖3)。2)將成型后的復合吸氣劑放入真空加熱爐中，在10_2Pa真空度下加熱激活。3)冷卻后的復合吸氣劑迅速逐只真空密封包裝。本發明一次可以激活大量復合吸氣劑，而無需玻璃管封裝，節約了材料和能源。
圖I是真空絕熱板用復合吸氣劑結構示意圖之一。圖2是真空絕熱板用復合吸氣劑結構示意圖之二。圖3是真空絕熱板用復合吸氣劑結構示意圖之三。I-鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑混合物，2-干燥劑，3-載體，11-鋇鋰吸氣劑層，12-非蒸散型吸氣劑層。
具體實施例方式實施例I如圖I所示，將鋇鋰吸氣劑和鋯鋁吸氣劑混合后在真空充氬手手套箱里壓制成片狀混合物1，再將干燥劑2氧化鋇粉末包圍鋯鋁片，進行壓制成型。再將復合吸氣劑裝入真空加熱爐中，抽真空到10-2Pa后，加熱到800度，保溫5分鐘。冷卻到室溫后充氬氣出爐，迅速放入真空手套箱內。手套箱內抽真空到IOPa以下，用塑封機將吸氣劑封裝。取一只封裝好的吸氣劑，拆封后放于空氣中10分鐘，此時間是模擬VIP板生產中，拆封吸氣劑到裝入VIP板所用的最長時間。之后將吸氣劑放入測試臺測試吸氫能力達5PaL/mg.再取一只同樣操作,測試氮+氧能力為2. 3PaL/mg。實施例2如圖2所示，將鋇鋰吸氣劑和鋯鐵吸氣劑混合粉I在真空充氬手套箱中壓制成片狀，放入金屬載體3內，再將干燥劑2氧化鈣粉末裝滿載體3，進行壓制成型。再將復合吸氣劑裝入真空加熱爐中，抽真空到10-2Pa后，加熱到400度，保溫30分鐘。冷卻到室溫后充氬氣出爐，迅速放入真空手套箱內。手套箱內抽真空到IOPa以下，用塑封機將吸氣劑封裝。取一只封裝好的吸氣劑，拆封后放于空氣中10分鐘，之后將吸氣劑放入測試臺測試吸氫能力達4PaL/mg.再取一只同樣操作,測試氮+氧能力為2. 3. PaL/mg。實施例3如圖3所示，將鋇鋰吸氣劑11，放入金屬載體3內底層，上面再放鋯釩鐵吸氣劑粉12，然后再將干燥劑2氧化鈣粉末放上層裝滿載體3，進行壓制成型。再將復合吸氣劑裝入·真空加熱爐中，抽真空到10-2Pa后，加熱到400度，保溫30分鐘。冷卻到室溫后充氬氣出爐，迅速放入真空手套箱內。手套箱內抽真空到IOPa以下，用塑封機將吸氣劑封裝。取一只封裝好的吸氣劑，拆封后放于空氣中10分鐘，后將吸氣劑放入測試臺測試吸氫能力達9PaL/mg.再取一只同樣操作,測試氮+氧能力為2. 3PaL/mg。
權利要求
1.一種真空絕熱板用復合吸氣劑，包括鋇鋰合金吸氣劑和非蒸散型吸氣劑，其特征在于所述鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑混合或者分層，并置于干燥劑內部， 或者是，包括一金屬載體和干燥劑層，干燥劑層將鋇鋰Bali4吸氣劑和非蒸散型吸氣劑封裝在金屬載體內；在真空中高溫激活后，真空封裝。
2.如權利要求I所述的復合吸氣劑，其特征在于所述非蒸散型吸氣劑是鋯和鋯合金，鈦或鈦合金，或他們的混合物。
3.如權利要求I所述的復合吸氣劑，其特征在于干燥劑選自沸石、硅膠、堿土金屬氧化物，金屬氧化物、硫酸鹽、氯化物、和溴化物。
4.如權利要求I所述的復合吸氣劑，其特征在于鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑置于干燥劑內部，干燥劑外表面可置于一不封閉的金屬載體中。
5.一種真空絕熱板用復合吸氣劑的制備方法，其特征是，步驟如下 1)將鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑粉末壓制成型，再將干燥劑包裹吸氣劑后再次成型； 或在金屬載體中將壓制成型的鋇鋰吸氣劑和非蒸散型粉末放入，再填充干燥劑后再次壓制； 或在金屬載體中先裝入鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑粉末，再裝入干燥劑后壓制成型； 2)將成型后的復合吸氣劑放入真空加熱爐中，在真空下加熱激活； 3)冷卻后的復合吸氣劑迅速真空逐只密封包裝。
全文摘要
本發明提供一種用于真空絕熱板的復合吸氣劑的制造方法。將鋇鋰合金吸氣劑和非蒸散型吸氣劑置于中心，外面覆蓋干燥劑壓制成型，也可以裝入金屬載體中，最底層為鋇鋰吸氣劑和非蒸散型吸氣劑，上層為干燥劑。在真空中高溫激活后，真空封裝。本發明一次可以激活大量復合吸氣劑，而無需玻璃管封裝，節約了材料和能源。
文檔編號B01J20/16GK102941056SQ201210521610
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者鐘翔 申請人:南京善工真空電子有限公司