一种真空绝热板用复合吸气剂及其制备方法

专利名称：一种真空绝热板用复合吸气剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种真空绝热板用复合吸气剂的制造，可以应用在真空绝热板中吸收气体，维持真空。
背景技术：
随着生活水平的提高，人们对冷冻保温的需求越来越多。在低温存贮运输以及致冷家电产品行业内保温材料的使用越来越广泛。同时随着能源危机，节能成为一个世界性问题。真空绝热技术是一种非常高效的绝热方法。其主要结构是一块真空绝热板(Vacuum Insulation, Panel，简称VIP),这种板外表面是绝热薄膜，内部有芯材和干燥剂与吸气剂， 并且内部为真空状态，这样使得气体分子导热的因素被消除掉，从而使绝热的效果远优于其他绝热材料，其导热效率是传统绝热材料的1/3到1/10。国外的VIP技术已经发展多年了，我们国内的该技术尚处于刚刚起步阶段。
由绝热原理可见，VIP板内的真空度是绝热的重要因素。影响真空度的主要因素是使用过程中气体的不断渗入，以及内部材料的不断释放气体，都会造成真空度的下降。因此，干燥剂和吸气剂的使用变得非常重要。
在现在VIP生产工艺中，VIP板从真空封口机封装后即为成品出厂。随着时间推移，不断有气体分子渗入内部，以及内部材料中的气体释放出来，真空度逐渐下降，使VIP 板导热系数上升，最终产品寿命终结。因此如果板内装有吸气剂，将来使VIP寿命大大延长。
目前的吸气剂，主要为进口的产品，其主材料成份为铝环内部填充为钡锂合金，钡锂合金外部为干燥剂。而目前国内的吸气剂，无论是蒸散型钡铝吸气剂还是非蒸散型锆类吸气剂，都有一个共同特点，需要在安装到用户的器件中后，高温激活。温度通常达400度以上，高的甚至超过1000度，由于VIP板的材料，这种温度在VIP板的生产过程中是不可能实现的。
而钡锂合金为一种免激活吸气剂，无需高温激活，只需装入VIP板中，即可达到吸气效果。但是，正是由于它的不需要激活，且钡和锂分别都是活泼的碱土金属和碱金属，极易与空气反应，因为生产过程全程都要在真空环境中进行，生产工艺复杂，生产设备昂贵， 造成吸气剂价格昂贵，极大影响了 VIP板的推广应用。
厦门高特高新材料有限公司在公开号CN 1945092A的发明专利申请中公开一种高温吸气剂用于真空绝热板的制造方法。其步骤是将蒸发型或非蒸发型吸气剂，不含干燥剂，放入玻璃管内，在高真空下激活后封离，将装有吸气剂的玻璃管放入VIP板内夹层，再将VIP板抽真空封口。最后将封好的VIP板突出部分的玻璃管加压，使之破碎后暴露吸气剂达到吸气目的。这种方法虽较进口免激活吸气剂成本略低，但使用玻璃管封装，生产效率低，每只吸气剂需要一只玻璃管，材料大量浪费，在VIP板生产工艺中，还要将玻璃管压碎， 为防碎裂玻璃划伤VIP板，还得加入保护层，浪费材料，不利于环保。发明内容
本发明的吸气剂，正是使用国内成熟的非蒸散型吸气剂，附加有干燥剂，可以在大气中制造成型，且在生产中完成激活过程，大量吸气剂可同时激活，且无需玻璃管封装。激活后的吸气剂，在短暂暴露空气中(10分钟内，此时间是VIP板生产时，拆封吸气剂到装放入VIP板中所需最长时间)，由于干燥剂层的阻挡，可保护已激活的吸气剂不与空气分子接触。用户可以象使用进口免激活吸气剂一样的使用。
本发明所述的真空绝热板用复合吸气剂，包括非蒸散型吸气剂和干燥剂层，非蒸散型吸气剂置于干燥剂层的内部。还可以将包裹了吸气剂的干燥剂层置于不封闭的金属载体内。只要至少有一个吸气面暴露即可。
另一种方案是，所述真空绝热板用复合吸气剂包括一金属载体和干燥剂层，干燥剂层将非蒸散型吸气剂封装在金属载体中。在真空中高温激活后，真空封装所述非蒸散型吸气剂是锆和锆合金，钛或钛合金等非蒸散型吸气剂或他们的混合物。
所述干燥剂选自沸石、碱土金属氧化，金属氧化物、硫酸盐、氯化物、和溴化物等其他干燥材料。
本发明的真空绝热板用复合吸气剂的制备步骤为1)将非蒸散型吸气剂粉末I压制成型，再将干燥剂2包裹吸气剂后再成型(图I)；或在载体3中将压制成型的非蒸散型粉末I放入，再填充干燥剂2后再次压制(图2)； 或在载体3中先装入非蒸散型吸气剂粉末1，再装入干燥剂2后压制成型(图3)；2)将成型后的复合吸气剂放入真空加热炉中，在10_3Pa真空度下加热激活；3)冷却后的复合吸气剂迅速放入真空手套箱中逐只密封包装。
本发明一次可以激活大量复合吸气剂，而无需玻璃管封装，也无需免激活吸气剂那样连成型全过程都要在真空环境中。节约了材料和能源，因此比免激活吸气剂和玻璃管吸气剂大幅度降低了成本。


图I是真空绝热板用复合吸气剂结构示意图之一。
图2是真空绝热板用复合吸气剂结构示意图之二。
图3是真空绝热板用复合吸气剂结构示意图之三。
具体实施方式
实施例I如图I所示，将锆铝吸气剂压制成片状，再将干燥剂氧化钙粉末包围锆铝片，进行压制成型。再将复合吸气剂装入真空加热炉中，抽真空到10-3 Pa后，加热到800度，保温5分钟。冷却到室温后充氩气出炉，迅速放入真空手套箱内。手套箱内抽真空到IOPa以下，用塑封机将吸气剂封装。
取一只封装好的吸气剂，拆封后放于空气中10分钟，此时间是模拟VIP板生产中，拆封吸气剂到装入VIP板所用的最长时间。之后将吸气剂放入测试台测试吸氢能力达 5PaL/mg.再取一只同样操作，测试氮+氧能力为O. 23 PaL/mg。
实施例2如图2所示，将锆铁吸气剂压制成片状，放入金属载体内，再将干燥剂氧化钙粉末装满载体，进行压制成型。再将复合吸气剂装入真空加热炉中，抽真空到10-3 Pa后，加热到400 度，保温30分钟。冷却到室温后充氩气出炉，迅速放入真空手套箱内。手套箱内抽真空到 IOPa以下，用塑封机将吸气剂封装。
取一只封装好的吸气剂，拆封后放于空气中10分钟，之后将吸气剂放入测试台测试吸氢能力达4PaL/mg.再取一只同样操作，测试氮+氧能力为O. 10 PaL/mg.实施例3如图3所示，将锆钒铁吸气剂粉，放入金属载体内底层，再将干燥剂氧化钙粉末放上层装满载体，进行压制成型。再将复合吸气剂装入真空加热炉中，抽真空到10-3 Pa后，加热到400度，保温30分钟。冷却到室温后充氩气出炉，迅速放入真空手套箱内。手套箱内抽真空到IOPa以下，用塑封机将吸气剂封装。
取一只封装好的吸气剂，拆封后放于空气中10分钟，后将吸气剂放入测试台测试吸氢能力达9PaL/mg.再取一只同样操作，测试氮+氧能力为O. 23 PaL/mg。
权利要求
1.一种真空绝热板用复合吸气剂，包括非蒸散型吸气剂，其特征在于所述非蒸散型吸气剂置于干燥剂内部，或者是，包括一金属载体中和干燥剂层，干燥剂层将非蒸散型吸气剂封装在金属载体内中，在真空中高温激活后，真空封装。
2.如权利要求I所述的复合吸气剂，其特征在于所述非蒸散型吸气剂是锆和锆合金，钛或钛合金，或他们的混合物。
3.如权利要求I所述的复合吸气剂，其特征在于干燥剂选自沸石、碱土金属氧化，金属氧化物、硫酸盐、氯化物、和溴化物。
4.如权利要求I所述的复合吸气剂，其特征在于非蒸散型吸气剂置于干燥剂内部，干燥剂外表面可置于一不封闭的金属载体中。
5.一种真空绝热板用复合吸气剂的制备方法，其特征是，步骤如下1)将非蒸散型吸气剂粉末压制成型，再将干燥剂包裹吸气剂后再次成型；或在金属载体中将压制成型的非蒸散型粉末放入，再填充干燥剂后再次压制；或在金属载体中先装入非蒸散型吸气剂粉末，再装入干燥剂后压制成型；2)将成型后的复合吸气剂放入真空加热炉中，在10-3Pa真空度下加热激活；3)冷却后的复合吸气剂迅速放入真空手套箱中逐只密封包装。
全文摘要
本发明提供一种用于真空绝热板的复合吸气剂的制造方法。将非蒸散型吸气剂置于内部，外面覆盖干燥剂压制成型，也可以装入金属载体中。在真空中高温激活后，真空封装。本发明一次可以激活大量复合吸气剂，而无需玻璃管封装，也无需免激活吸气剂那样连成型全过程都要在真空环境中。节约了材料和能源，因此比免激活吸气剂和玻璃管吸气剂大幅度降低了成本。
文档编号B01J20/28GK102974302SQ20121043367
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者钟翔 申请人:钟翔