一种组合型吸气剂制造技术

本发明专利技术是一种组合型吸气剂，其特征是将吸气材料、氧化剂放入载体中形成组合型吸气剂；其中吸气材料也可以是前躯体；氧化剂是从铁、镍中选择的一种或两种氧化物，为提高性能可添加最大5%重量百分比的从金、铂、钯中选择的一种或一种以上的贵金属；氧化剂及氧化剂中的贵金属可通过沉淀法、共沉淀法或混合法制备。优点：当铁、钴、镍、铜等金属氧化物作为氧化剂存在时，表面吸附的水会严重影响其反应活性，往其中添加适量的Pd可降低水汽的影响，并提升其反应活性。向其中添加微量的Au和或Pt时，则水汽的影响大大降低。而铁、镍的金属氧化物在真空中具有更好的热稳定性，可以不使用环境有害物质，还可以拓展现有组合型吸气剂的最高适用温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种组合型吸气剂，用于维持真空隔热板、真空玻璃、工业杜瓦、真空保温容器等真空器件的真空吸气装置，属真空隔热

技术介绍
众所周知，热交换有三种形式传导、对流、辐射。由于真空可以大大减少传导和对流，因此真空隔热具有良好的保温和环保性能，在石油、化工、建筑、冰箱、保温炊具等保温领域已逐步得到广泛的应用。出于成本、保温的效果以及其他抗震、透光等因素的考虑，在各个不同的应用领域选用不同的材料组成真空保温层的外壁和中间的填充物。如用于冰箱等家用保温领域采用可以热封的多层聚合物薄膜作为外壳材料，中间的支撑材料主要有聚氨酯开孔发泡材料、 玻璃纤维等。用于建筑门窗考虑其透光性，一般选用玻璃作为外壳材料，夹层中间用微小的金属垫片进行支撑。而在保温炊具等领域，考虑其抗冲击振动性能，采用不锈钢作为外壁材料，内部不采用支撑。真空隔热的效果与器件内部的真空度有关。真空度越好，隔热效果越好。真空隔热器件内部的真空度往往会随着时间的延长而下降，直接影响到真空隔热器件的保温性能， 究其原因，主要是器件的外壳材料、支撑材料排气不彻底而长时间的缓慢放气，或气体通过外壳材料、焊接区渗漏进入器件内部。但由于考虑到经济性、加工的效率、材料的加工特性， 选用密封效果更好的外壳材料、长时间的排气、更高的排气温度有时是不可行的。本领域一般采用吸气剂来吸收器件内部的残余气体，维持器件内部的真空度。本领域内的吸气剂一般包括蒸散型、非蒸散型、以及两者的同时使用，复合型。这些吸气剂一般在非活性状态下被装入各种器件，然后器件抽真空并密封。经过加热的方法， 蒸散型吸气剂释放出活性较大的金属蒸气并冷凝在器件壁的内表面上形成新鲜吸气表面， 非蒸散型吸气剂由于表面钝化层的内扩散而暴露出新鲜表面来吸附器件寿命期间进入器件内部的气体。如用于传统的阴极射线管的蒸散型钡吸气剂、用于真空保温瓶的锆钒铁吸气剂；但有些器件由于结构材料的限制，无法加热至使吸气剂发挥作用的温度，或者结构材料在进行中间步骤的加工过程中会对吸气剂造成不可逆转的损害，因此有时需要将吸气剂在真空保护的活性状态下装入各种器件进行使用。如用于真空隔热板、真空玻璃等领域的美国专利4938667、中国专利01140012、200310115169、200610122872。这些使用锆基、钛基非蒸散型吸气剂，钡基蒸散型吸气剂的方法主要有以下几方面的缺陷一是操作繁琐、生产效率不高，需要将吸气剂一只一只单独的激活密封或者检漏；器件密封后需要将保护已激活的活性吸气剂的密闭容器一只一只通过各种方法破碎；二是会造成合格率的降低或影响产品外观，对于真空隔热板而言，破碎的玻璃可能会戳穿起密封隔离作用的多层薄膜，对于真空玻璃而言，破碎的玻璃渣会在真空夹层中到处移动，影响外观；三是对器件内部释放和渗透的气体吸收容量十分有限，当使用非蒸散型吸气剂时，其在室温下只是对氢气有较大的吸收速度及容量，对于氮气、氧气、一氧化碳、水汽等其他活性气体则需要200°C到300°C的工作温度才具有较好的吸收速度及容量；当使用蒸散型吸气剂时，室温下虽然对氢气及上述活性气体都有较大的吸收速度，但要想获得足够的吸附容量，需要极大的蒸散面积，这在上述领域是无法实现的。针对真空隔热板领域的特殊要求，意大利的赛斯公司1992年11 月30日提出了名称为“真空或制冷装置绝热套抽真空的改进方法”的国际申请，其中国专利号为92113646，该专利公开了一种以钡锂吸气合金粉末压片为吸气剂材料，将其置于容器底部，并被一层干燥剂材料完全覆盖的在隔热夹套中维持真空的设备，干燥剂材料选择了氧化钡、氧化锶及磷氧化物。该专利提高了氧气、氮气、氢气等气体的吸收容量，但是对氢气、一氧化碳的吸收速度较低，并且由于钡锂吸气合金熔点的限制，该吸气剂无法应用于烘烤温度超过140°C的场合。意大利的赛斯公司1996年8月6日又提出了名称为“吸气材料的组合层及其装载设备”专利技术专利申请，其专利号为96109371，该专利公开了一种以钴的氧化物、铜的氧化物或它们的混合物中选出的过渡金属的氧化物MO与(重量)的金属钯的混合物为氧化剂的组合层，和室温下水蒸汽压力低于1帕的吸水材料与钡锂合金的吸气材料层，以及由它们组成的吸气设备，其中吸水材料与外部环境接触。与该公司在先申请的92113646号专利相比，虽然改善了一氧化碳、氢气的吸收速度，并能吸附有机物气体。 但是，该吸气剂有以下缺点一是由于钡锂吸气合金熔点的限制，该吸气剂无法应用于烘烤温度超过140°C的场合。即使其不使用钡锂吸气合金，但据该专利指出的对于该专利有用的唯一氧化物为具有经验分子式为Co3O4的氧化物，由于Co3O4在真空中加热会分解，其同样无法适用于如真空玻璃的领域。该领域通常要求吸气剂能够在真空中加热至350°C，维持数小时而保持足够大的吸收速度和容量。二是制备其中的Pd/ΜΟ，需要采用钴盐，而自2010年 12月15日欧盟化学品管理局(ECHA)公布第四批8种REACH高关注物质清单后，目前常用的钴盐均被列入其中，使用这些钴盐对环境有危害。三是正如该专利所指出的，水汽会影响 Pd/ΜΟ的性能，因此其需要以特定的顺序将吸气材料进行装配避免水汽的影响，这样就增加了生产吸气剂的复杂程度，降低了生产效率，并且将Pd/ΜΟ单独作为一层，使得Pd/ΜΟ与还原性气体接触的反应面积只能是装载容器的投影面积，降低了还原性气体的吸收速度。中国的朱雷2005年6月6日提出了名称为“用于真空隔热板的吸气装置”的专利技术专利申请，其专利号200510040388，该专利公开了一种将钡锂和或钡钠合金置于容器最底部的新结构，并且再顺序放置由重铬酸钾、重铬酸钾、亚硝酸钠、氧化钴中选择而组成的有机气体吸收层，再放置添加有分子筛、沸石、活性炭、氧化硅等抗膨胀材料的吸水层。该专利宣称增加的有机气体吸收层提高了有机气体的吸收能力，抗膨胀材料的加入提高了吸气效率。但是该吸气剂存在与专利96109371同样的缺陷重铬酸盐、亚硝酸盐等氧化剂在真空中加热同样会分解；重铬酸钾、重铬酸钠同样均被欧盟化学品管理局(ECHA)列入REACH高关注物质清单；水汽同样会影响有机气体吸收层的性能；将有机气体吸收物质单独作为一层，同样限制了其与活性气体接触的反应面积只能是装载容器的投影面积，降低了还原性气体的吸收速度。再者其对隔热效果影响最大的氢气的吸收速度及吸收容量均及其有限。现有技术中所选的吸气材料一般有两大类，一类是具有吸气效果的无机化合物， 另一类是非蒸散吸气金属或合金，应用时依据具体需要进行选择或组合。其中具有吸气效果的无机化合物主要从高氯酸镁，氯化钙，氧化钙，氧化钡，氧化磷，分子筛，氢氧化钠，氢氧化钾中选择或组合；非蒸散吸气金属或合金主要从钡锂、钙锂、锶锂中选择或组合。现有技术中非蒸散吸气合金有一个最明显的特征就是合金的熔点极低，只有约150°C左右，这样对于采用可热封的多层聚合物薄膜作为外壳材料的真空隔热板来说是适合的，但对于真空玻璃等要求加热到更高温度的场合就无法使用。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种组合型吸气剂，其目的旨在克服现有技术所存在的真空保护活性吸气剂的使用不方便、吸收容量小、现有组合型吸气剂热稳定性差、大量使用环境有害物质、吸气剂加工复杂、生产效率低、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种组合型吸气剂，它包括载体、吸气材料、氧化剂，其特征是将吸气材料、氧化剂放入载体中形成组合型吸气剂；其中吸气材料也可以是前躯体；氧化剂是从铁、镍中选择的一种或两种氧化物，为提高性能可添加最大５％重量百分比的从金、铂、钯中选择的一种或一种以上的贵金属；或者氧化剂从是从钴、铜中选择的一种或两种氧化物，并且添加０．１％到５％重量百分比的从金、铂中选择的一种或两种贵金属；氧化剂及氧化剂中的贵金属可通过沉淀法、共沉淀法或混合法制备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫斌，薛函迎，柴云川，
申请(专利权)人：南京华东电子真空材料有限公司，
类型：发明
国别省市：84