[发明专利]一种常温吸气复合材料及其制品

说明书

本发明属于吸气材料技术领域，具体涉及一种常温吸气复合材料及其制品。本发明所述常温吸气复合材料为多组分混合物，包括碱土金属氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属、过渡金属氧化物。吸水率高，吸气彻底，气体平衡压更低，能有效维持良好的真空环境，添加过渡金属不仅提高了吸气能力，更可通过与金属氧化物发生协同效应，大大增强催化作用，从而助力复合吸气材料整体性能的大幅提升，另外该吸气复合材料不含毒害物质，对人体和环境友好，应用条件要求低，具有极大的推广价值和应用前景。

技术领域

本发明属于吸气材料技术领域，具体涉及一种常温吸气复合材料及其制品。

背景技术

吸气材料主要应用于电真空器件和真空隔热容器等领域。在电真空领域主要以锆基或钡基类合金吸气材料为主，该类吸气材料需要在400℃以上高温激活或者蒸散，适用于压力小于0.01Pa的真空环境中，总吸气量小。在真空隔热领域，如低温液体的储运杜瓦容器、低温流体的输送管道、真空保温杯、真空隔热材料等，除了部分可使用高温吸气材料外，主要使用改性分子筛、干燥剂、过渡金属氧化物、贵金属氧化物等作为吸气材料，但这些吸气材料或多或少存在一些性能上的缺陷。

本申请人之前申请的专利CN109692652A公开了一种无需高温激活的常温纳米复合吸气剂，由纳米氧化钙粉末，氧化钯与铜、钴及镍中至少一种金属氧化物以及二氧化钛与氧化铈组成的混合物以粉末形式包装于透气的聚合物袋中，用于在常温下吸附真空绝热材料内的残余气体，但是该吸气材料的吸氧能力较差，而且催化效果有限，整体性能还有待提高。

因此，吸气材料技术领域，亟需一种对人体安全、对环境友好且常温即可发挥作用、综合性能优良的吸气材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种常温吸气复合材料，该吸气复合材料无需高温激活，在常温下即可有效吸附真空环境中的残余气体，维持真空器件内良好的真空环境，并且对人体安全、对环境友好、综合性能优良，并提供一种采用了前述常温吸气复合材料的吸气制品。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种常温吸气复合材料，为多组分混合物，包括碱土金属氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属、过渡金属氧化物。相比专利CN109692652A，过渡金属的添加，不仅提高了复合材料的吸气能力，而且过渡金属与过渡金属氧化物发生了协同效应，还大大增强了催化作用，从而助力复合吸气材料整体性能的大幅提升。

进一步的，所述碱土金属氧化物包括氧化钙，所述稀土金属氧化物包括氧化铈，所述过渡金属包括钯，所述过渡金属氧化物包括氧化钯、二氧化钛、氧化铜、氧化亚铜。氧化钙主要用于吸附水分和二氧化碳，氧化铈和二氧化钛主要作为催化载体，供过渡金属氧化物吸附氢、一氧化碳等还原性气体，钯和氧化钯发挥协同作用，提供更好的催化作用。

进一步的，所述过渡金属氧化物还包括锰氧化物、镍氧化物、钼氧化物中的一种或多种。锰氧化物、镍氧化物、钼氧化物的加入丰富了过渡金属氧化物的种类，也再度增强了吸附氢、一氧化碳等还原性气体的能力。

进一步的，所述氧化钙为轻质纳米氧化钙粉末，所述氧化钙比表面积大于10m²/g，松装密度小于1.0g/cm³，所述氧化钙的质量分数大于90％。纳米氧化钙粉末是纳米级活性颗粒团聚物，颗粒表面具有多孔结构且颗粒之间也疏松多空，比表面积大，化学活性强，吸水速率比普通的商业氧化钙高一个量级，使得真空环境中痕量水也能够得到有效吸附，另外本发明采用高效吸水材料不仅仅能彻底去除水分，有效吸收二氧化碳，更能使复合材料吸附氢、一氧化碳等还原性气体的能力大幅提升。