用于维持中低真空环境的复合吸气剂及其制备方法，该复合吸气剂，吸气金属单质粉末和吸气合金粉末分作两层夹置于干燥剂粉末的中间位置形成包芯结构体，该包芯结构体密封于塑料薄膜中；吸气金属单质粉末为经过还原处理且粒径在10-200微米的铁粉、镍粉、铜粉中的一种或至少两种的组合；吸气合金粉末为粒径在50-500微米的锶锂合金粉末、钡锂合金粉末、钡镁合金粉末中的一种或至少两种的组合；干燥剂粉末为粒径在20-200微米的氧化钙粉末、氧化锶粉末、氧化钡粉末中的一种或至少两种的组合；塑料薄膜在一个大气压的压力差下可以自行破裂。短暂暴露在空气中不会影响其使用性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及不需要高温激活就能够有效吸附气体分子及水蒸汽的吸气剂及其制备方法。
技术介绍
吸气剂主要利用吸附作用吸收真空器件在机械排气之中或之后所保留的残余气体。提高并维持该器件内的真空度。以保证真空器件内良好的真空状态，延长使用寿命、提高可靠性。传统的吸气剂需要在400°C以上蒸散或者激活后，才能达到吸气的目的。随着科学技术的发展，对于在0. OlPa-IOOPa之间的中低真空环境，出现了一些含有塑料等不允许加热的材料的真空器件，它们一般都不能被加热超过150°C，若在这些真空器件中使用传统的吸气剂，则不能通过加热来激活传统的吸气剂达到吸气的目的。真空绝热板(简称VIP)属于中低真空环境下，不能加热的真空器件之一。VIP的结构如图3所示。VIP是采用真空绝热原理，将玻璃纤维棉、开孔聚氨酯泡沫剂或气相二氧化硅等多孔材料3，装入高阻隔材料制成的薄膜袋2中，对薄膜袋2抽真空后加以热封制得。 VIP的隔热性能取决于薄膜袋2内的真空度，真空度的下降使其隔热性能大幅降低。因此， 提高并维持VIP的薄膜袋2内部的真空度显得尤其重要。VIP的薄膜袋2内的气体主要来源于生产过程抽真空后的残余气体，VIP的薄膜袋2内的多孔材料3芯材在使用过程中释放的气体，以及少量透过薄膜袋2封口处及缺陷处的气体。这些气体包括氮气、氧气、二氧化碳、氢气、水蒸汽等。消除薄膜袋2内这些气体，要使用吸气剂。由于高阻隔的薄膜袋2 — 般由铝箔和聚合物薄膜复合而成，它对气体和水蒸汽具有很好的阻隔性。但是这种含有聚合物的薄膜袋2 —般不能承受150°C以上的高温。高温下薄膜袋2的聚合物会软化甚至熔化，形成破损而造成漏气。针对这个问题，中国专利技术专利申请公开说明书CN 1083413A公开了专利申请号为 92109723. 9，名称为“吸收残余气体的方法”的技术方案，提出用非挥发的钡吸气剂吸收容器中不需要的气体。包括以下步骤在真空或惰性气氛下把金细碎到颗粒尺寸小于5毫米，然后把细碎的合金放在容器中；在温度低于150°C下把细碎的合金暴露在残余气体中，吸收残余气体。其中A是元素周期表中除钡外的其它IIa族元素中的一种金属，B是元素周期表中IIIa族元素和镁元素中的一种金属。χ值为0 < χ < 0. 8 ;y值为但是，Ba-Li合金吸气剂会由于吸水(水蒸汽)而消耗，快速失去吸气作用， 而且Ba-Li合金表面在大气中吸附的气体会在VIP内部释放出来，降低VIP内部真空度。由于VIP内部抽真空的程度低，且有较高的漏率，对吸气剂的吸气量有更大的要求。在中国专利技术专利申请公开说明书CN 1151790A公开了专利申请号为95193987. 4， 名称为“在隔热夹套中维持真空的设备及其制造方法”的技术方案，提出该设备包括一顶部敞开并由优选为铝的不透气材料制成的容器；在容器的底部放置有第一层压片，在容器的上部放置有第二层压片以将第一层压片完全覆盖。第一层压片是由Ba-Li合金吸气剂制得，而第二层压片是由一种干燥剂材料的粉末制得，干燥剂材料的粉末还选择性含有一种贵金属氧化物和一种防止干燥剂挤压的材料粉末。该设备的制造方法包括用不透气材料制成顶部敞开的容器，将Ba-Li合金压片放置在该容器底部；往容器中相对于Ba-Li合金压片的上部位置加一层干燥剂材料压片以使Ba-Li合金压片被干燥剂材料压片完全覆盖，其中干燥剂材料压片中能够选择性加入一种贵金属氧化物以及一种避免干燥剂挤压的材料。 使容器顶边变形以使放置在容器中的压片保持在各自的位置上。该吸气剂设备的不足之处是，金属容器阻挡了吸气剂设备的大部分外表面积，有效面积小且增加了成本，工艺较为复杂。另外，金属容器良好的导热性能会在VIP内形成“热桥”效应，对VIP的绝热性能产生不良影响，该吸气剂设备在装入VIP的过程中直接暴露空气中时，会吸收大气中气体和水蒸汽，也会降低VIP的真空度和绝热性能。中国技术专利说明书CN 200986085Y公开了专利号为ZL 200620049040. 6, 名称为“一种真空绝热板用的吸气剂装置及添加到真空绝热板中的结构”的技术方案，提出该吸气剂装置包括容器和容器中的吸气剂，吸气剂有干燥剂、Ba-Li合金、氧化钴等物质的粉末混合而成；容器为薄片状、网格孔径小于吸气剂颗粒尺寸的宣纸包装袋。使用时，平铺在真空绝热板内。该吸气剂装置的吸气剂是未压制的粉末状混合物，该吸气剂装置暴露空气中所吸附的气体在封装到VIP过程中很难抽除，而且在VIP封口后还有一个较长的放气过程，对VIP内部真空度有很大的负面影响。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供用于维持中低真空环境的复合吸气剂，该种吸气剂使用之前不需要热激活，在常温下打开外包装即可使用，特别适用于不能加热的中低真空环^Mi ο本专利技术的另一目的在于提供上述用于中低真空环境的复合吸气剂的制备方法。本专利技术采用如下的技术方案用于维持中低真空环境的复合吸气剂，包括吸气合金粉末和干燥剂粉末，还包括吸气金属单质粉末和塑料薄膜；该吸气金属单质粉末和该吸气合金粉末分作两层夹置于该干燥剂粉末的中间位置形成包芯结构体，该包芯结构体密封于塑料薄膜中；该吸气金属单质粉末为经过还原处理且粒径在10-200微米的铁粉、镍粉、 铜粉中的一种或至少两种的组合；该吸气合金粉末为粒径在50-500微米的锶锂合金粉末、 钡锂合金粉末、钡镁合金粉末中的一种或至少两种的组合；该干燥剂粉末为粒径在20-200 微米的氧化钙粉末、氧化锶粉末、氧化钡粉末中的一种或至少两种的组合；该塑料薄膜为在一个大气压的压力差下可以自行破裂的塑料薄膜。上述的用于维持中低真空环境的复合吸气剂的制备方法，包括如下步骤步骤A，在氢气炉中对粒径在10-200微米的铁粉、镍粉、铜粉中被选用的一种或至少两种金属单质粉末分别作还原处理，其中铁粉的还原处理条件为加热到500-700°C，保温 45-120分钟；镍粉和铜粉的还原处理条件均为加热到450-700°C，保温60-120分钟；将制得的经还原处理的金属单质粉末组成吸气金属单质粉末在惰性气体保护下保存；步骤B，在惰性气体保护下保存粒径在50-500微米的锶锂合金粉末，钡锂合金粉末，钡镁合金粉末中的一种或至少两种的组合而成的吸气合金粉末；步骤C，在惰性气体保护下保存粒径在20-200微米的氧化钙粉末、氧化锶粉末、氧化钡粉末中的一种或至少两种的组合而成的干燥剂粉末；步骤D，在惰性气体保护下，定量取出步骤C保存的所述干燥剂粉末放入压片机的模具底部，再定量取出步骤A保存的所述经还原处理的吸气金属单质粉末和步骤B保存的所述吸气合金粉末分两层加入该模具中所述的干燥剂粉末上的中间位置，然后再定量取出步骤C保存所述的干燥剂粉末覆盖压片机的模具上层，一起压制成干燥剂粉末中间包裹金属单质层和吸气剂合金层的包芯结构体；步骤E，在惰性气体保护下将步骤D所制得的包芯结构体密封到在一个大气压的压力差下可以自行破裂的塑料薄膜中。所述钡锂合金中钡的质量百分比分数在83. 18% -89. 52%范围内；所述锶锂合金中锶的质量百分比分数在76. 7% -81. 7%范围内；所述钡镁合金中钡的质量百分比分数在 59. 57% -73. 85%范围内。所述吸气金属单质粉末的粒径优选在20-80本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于维持中低真空环境的复合吸气剂，包括吸气合金粉末和干燥剂粉末，其特征在于：还包括吸气金属单质粉末和塑料薄膜；该吸气金属单质粉末和该吸气合金粉末分作两层夹置于该干燥剂粉末的中间位置形成包芯结构体，该包芯结构体密封于塑料薄膜中；该吸气金属单质粉末为经过还原处理且粒径在１０－２００微米的铁粉、镍粉、铜粉中的一种或至少两种的组合；该吸气合金粉末为粒径在５０－５００微米的锶锂合金粉末、钡锂合金粉末、钡镁合金粉末中的一种或至少两种的组合；该干燥剂粉末为粒径在２０－２００微米的氧化钙粉末、氧化锶粉末、氧化钡粉末中的一种或至少两种的组合；该塑料薄膜为在一个大气压的压力差下可以自行破裂的塑料薄膜。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邸小波，谢振刚，洪国莹，
申请(专利权)人：福建赛特新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35
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