[发明专利]膜层复合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造包括一金属承载层和一硅酸盐层的膜层复合物的方法，以及如此膜层复合物在热泵技术中的应用。

背景技术

硅酸盐是指原硅酸Si(OH)₄盐和其凝结产物。因此硅酸盐不仅表明它们构成了种类最丰富的矿物，而且还表明它们在技术上有重大意义。由硅酸盐组成的产品中，除了玻璃、瓷器、搪瓷、陶器之外，水泥和水玻璃在技术上很重要。

根据其结构的构造，硅酸盐可分为a)具有离散负离子的硅酸盐，如Nesosilicate(岛硅酸盐，带有负离子〔SiO₄〕^4-的原硅酸盐)、Sorosilicate(俦硅酸盐，这里是连接成有限组的〔SiO₄〕四面体)、Cyclosilicate(环硅酸盐，这里指排列成环状的〔SiO₄〕四面体)，b)Inosilicate(链硅酸盐和带硅酸盐，这里指堆积为链状的〔SiO₄〕四面体，即，一维的无限构造，其可看作负离子〔SiO₃〕^2-的聚合物)，c)Phyllosilicate(页硅酸盐和层状硅酸盐，这里是各个〔SiO₄〕四面体彼此联结在一个平面内，它们也构成分层晶格，并可看作负离子〔Si₄O₁₀〕^4-的聚合物)，以及d)Tectosilicate(网硅酸盐，这里〔SiO₄〕四面体的联结沿所有三个空间方向延伸，从而形成三维的网格)。特别是，沸石和长石都算作是网硅酸盐，它们是技术上算作最为重要的硅酸盐矿石。

沸石是硅酸盐矿物，具体来说，是具有复杂化学结构的铝硅酸盐，该结构的特征在于，构成多孔的四面体网格。根据IZA(国际沸石协会)的一般定义，沸石可以理解为这样的矿物，其具有的四面体网格为每1000A³有19以上的四面体原子的网格厚度。沸石具有一内部为中空空间的结构，其中，该中空空间取分子大小的尺寸。由此确立起沸石、异质原子或异质分子的性质，从而其能采取微孔的结构，例如，沸石能够储存大量的水，而在加热时又可释放。因此，与一热交换器接触的沸石矿物特别适于构造一潜热储存器。对此，现有技术不是采用沸石材料的散积物就是采用沸石，它们被引入到有敞开细孔的固体(诸如金属海绵)内，这样的固体与热交换器进行热接触。对于后者例如可参见DE 101 59 652 C2。

对于将热量输入到沸石中的应用，例如，在要从沸石材料中取出热量时，松散的沸石堆积物因而就不合适，因为不能充分地做到与相邻热交换器结构足够的热接触。此外，对于潜热储存器必须特别地以有效的方式向沸石输送作为吸收材料的通常称之为吸附剂的工作介质。这在吸收材料中需要有肉眼可见的槽形结构。对于如此的应用目的，基于这个理由，借助于粘结剂将合成为粉末的沸石压制成呈粒状的较大单元。然而其缺点在于，大多数的粘结剂会不利地影响与应用相关的沸石特性，并不利地改变其特性。此外，采用颗粒状时还不能确保与相邻热交换器充分的热接触。出于这个原因，建议系统由热交换器构成，而在热交换器上涂敷沸石材料层。已知的用沸石涂敷基底的典型涂层方法是顺序进行的合成步骤，此时，首先制造沸石材料。该沸石材料可用机械方法进行后处理，即，通过粉碎或磨碎步骤，这样可形成粉末状的沸石。其后，如此合成前的沸石材料与粘结剂混合并对承载基底进行涂敷。

然而，以如此按部就班的方式实施的缺点在于，尤其是遇到复杂的三维的热交换器结构时，在热交换器的全部表面上涂敷均匀厚度的沸石涂层就很困难。此外，如此一个后合成的涂层方法具有多个制造步骤。而且大多数的粘结剂会改变沸石的特性，因为对于束缚的分子不存在形成沸石颗粒的微孔内部结构的不受阻碍的通路。