[发明专利]一种真空绝热板用吸气剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种真空绝热板用吸气剂及其制备方法，属于真空绝热材料技术领域，该吸气剂包括干燥剂粉末和催化剂粉末，其中，催化剂粉末按如下方法制备：将Ti、Mn、Zr、Al、V、Cr、Eu、Ce、Nb或Mo的氧化物中的至少两种加入碱性溶液中，通过化学液相沉积法制备。该方法工艺简单、设备要求不高，反应条件温和，易控制，制得的催化剂粉末表面活性高，将该催化剂粉末与干燥剂粉末混合后制得的吸气剂对真空绝热板内的气体吸收速率快，其激活方式简单，能更加有效地长时间维持真空绝热板的真空度。

技术领域

本发明属于真空绝热材料技术领域，具体涉及一种真空绝热板用吸气剂及其制备方法。

背景技术

真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)，是真空保温材料中的一种，由填充芯材与真空保护层复合而成，主要有三个组成部分：芯部隔热材料(insulatingmaterial，可称为芯材)、气体阻隔薄膜(barrier，可称为阻气层)和气体吸收材料(getter，可称为吸气剂)。真空绝热板采用抽真空的方法将存留在绝热空间的气体清除，以消除气体导致的各种传热途径，最大限度提高内部真空度隔绝热传导，可使导热系数大幅度降低，小于0.003w/m·k，具有高效节能的特性，是目前世界上最先进的高效保温材料之一。

在生产和使用过程中，真空绝热板会因为内部有少量气体残余、有气体透过气体阻隔膜以及材料老化缓慢释放一些气体这些情况存在，导致导热系数上升。这些气体包括氮气、氧气、水蒸气、氢气、一氧化碳和二氧化碳等。因此，吸气剂作为真空绝热板的重要组成之一，能够在真空环境中吸收残余气体分子，其通过物理吸附或化学作用吸收上述气体分子，维持真空绝热板内部的真空度，降低气体分子在真空绝热板中的传热效率，从而使真空绝热板的热传导吸收维持在较低的范围内，保障了隔热保温的稳定性，极大地延长了真空绝热版的使用寿命。

传统的吸气剂，不同类别的其制备过程也不尽相同，但都要求较高的制备工艺，制备过程比较复杂。例如锆钒铁吸气剂，目前有熔炼、烧结、成膜、镀镍四种方法制备。其中，熔炼法需要真空高温环境，且制备出来的吸气剂孔隙度低，吸气速率衰减快；烧结法也需要真空高温环境，且制备出来的吸气剂吸氢性能差；成膜法虽然吸气性能好但对原材料要求极高、工艺要求苛刻、成本昂贵；镀镍法，吸气性能较好，抗氧化能力强，但是其工艺还不够简易，且成本较高，其激活条件和性能还需要进一步研究调整。

暴露于大气环境后的吸气剂表面会覆盖着一层H₂O、CO₂及碳氢化合物，在使用前必须在真空条件下加热到一定温度并保持一段时间，以去除表面钝化膜及吸附气体，从而获得清洁的活性表面，这一过程被称为激活。传统的吸气剂一般都需要通过400℃以上高温激活才能吸气，主要应用于高真空及超高真空环境，其激活瞬间吸气速率大，可以提高真空度1-2个量级，但吸气量小。但真空绝热板由于含有有机薄膜的真空外壳而不能被加热超过150℃，这样传统的吸气剂就不能通过加热激活达到吸气目的。另外，玻璃纤维芯材VIP板内有效压力范围一般在10^-1-10²Pa，属于中低真空环境，传统的吸气剂吸附量太小。

SAES吸气剂公司开发了一种商品名为COMBOGETTER的吸气剂，该吸气剂性能优异，但是由于该吸气剂含有钡锂合金，使其在安全性和环保性上存在很大的问题，加之价格昂贵，并没有得到较好的市场推广。SAES吸气剂公司另一款编号为St707的锆钒铁吸气剂在激活再生和高温抽气时，只要在高于200℃时有大气进入，吸气剂就将被烧毁，永久性损坏，也不便于使用。汪坤明等开发了一种新型工艺，将高温吸气剂封离在玻璃管中并激活，装入芯材中制得VIP后将玻璃管压碎，使吸气剂达到吸气目的，这种工艺的实际效果并不理想，而且碎玻璃容易刺破VIP阻隔膜，影响真空绝热板寿命。因此，急需一种生产工艺和激活方式简单、性能优异的吸气剂及其制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种真空绝热板用吸气剂；目的之二在于提供一种真空绝热板用吸气剂的制备方法。