[发明专利]一种活性吸附剂的真空绝热板及其制作方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及建筑保温材料技术领域，具体地说是一种活性吸附剂的真空绝热板及其制作方法。

背景技术

人类可消耗的能源是有限的，长期消耗能源而产生的二氧化碳导致地球变暖，对此全世界正在加强能源管制，同时集中关注对隔热材料的性能。特别是对冰箱产品过去数十年间进行了很多研究，各国政府都在加强能耗标准，隔热是非常关键的因素，因为冷热频率及压缩机、热交换机等的效率提升已经达到极限。目前使用的隔热材料是聚氨酯发泡，热传导率在20mw/mk的水准，近年来较为广泛采用的真空绝热板的热传导率可以达到2mw/mk，对真空绝热板的关注也持续提升。

真空绝热板一般由芯材、高阻隔袋以及吸附剂组成，芯材以玻璃纤维(glass fiber)或二氧化硅(fumed silica)等多孔性无机素材为主，芯材的主要特性是素材本身的热传导率要低，素材之间的接触阻抗大，固体热传导率要低，气孔小，内部气体引起的热传导率要低。高阻隔袋一般由铝箔膜或镀铝复合膜构成。通常铝箔膜高阻隔袋对水分和气体的阻隔性能优秀，但热传导率较高，容易产生热桥(heat bridge)效应。镀铝复合膜高阻隔袋对水分和气体的阻隔性稍差一些，但是热桥效应极小。吸附剂(getter)是吸收和消除真空绝热板内部的水分和气体，起到维持真空绝热板寿命的重要作用，水分(H2O)一般采用生石灰(CaO)或沸石(zeolite)等多孔体来去除，其他氮气氧气则使用多种金属成分的合金吸附剂来去除。真空绝热板是把芯材里含有的水分及气体在高温充分去除后，芯材放进高阻隔袋子里并在真空设备上抽真空变成高真空状态后封住袋子口来制成。

现有技术是在真空设备里维持高真空状态后封住袋子口制成真空绝热板，通常真空绝热板的芯材有数10nm~数100um的无数个气孔，这些气孔越小真空绝热板的寿命越长，但是用泵和箱体来达到高真空状态(10-2torr以下)需要很长的时间，特别是气孔大小是数百nm的二氧化硅做为芯材时，高真空加工需要消耗很长时间，而且粉尘被吸入到泵里，还要做额外的前处理。另外，使用真空设备来制作的真空绝热板时它的大小及数量都会受真空设备的限制，生产性也有问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种活性吸附剂的真空绝热板及其制作方法，采用芯材内设置合金吸附剂，通过感应加热或非接触加热来活化合金吸附剂，实现绝热板在短时间内形成高真空，制作工艺简单，加工方便，保温效果好，大大减少了真空设备的投资和生产成本，尤其不受真空绝热板大小及数量制约，生产性好。

实现本发明目的的具体技术方案是：一种活性吸附剂的真空绝热板，包括设置在高阻隔袋内的芯材和吸附剂，其特征在于所述芯材为二氧化硅、玻璃纤维或其两种材料混合的多孔性无机材料，其玻璃纤维为离心法或火焰法制作，并通过湿法或干法制成气孔为30um以下的真空绝热板芯材；所述吸附剂为Zr合金吸附剂或Zr合金吸附剂和生石灰的混装；所述高阻隔袋为蒸镀SiO₂或Al₂O₃非金属材料的多层复合膜。

所述Zr合金吸附剂为ZrVFe、ZrVTi或ZrVAl合金。 

一种活性吸附剂的真空绝热板制作方法，其特点是将二氧化硅、玻璃纤维或其两种的混合材料的芯材装入高阻隔袋内，放置生石灰和合金吸附剂各一包，将高阻隔袋抽真空到40~10Torr后热封成绝热板，将绝热板静置一天后采用高频感应对合金吸附剂进行加热活化制成真空绝热板材，高频感应加热的温度为300~800℃，活化的时间为4~8分钟；所述生石灰用量为1~40g生石灰/m²真空绝热板；所述合金吸附剂用量为1~10gZr合金 /m²真空绝热板。 

本发明与现有技术相比具有短时间内形成高真空，保温效果好，制作工艺简单，加工方便，大大减少了真空设备的投资和生产成本，尤其不受真空绝热板大小及数量制约，生产性好。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式