[发明专利]用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂及其制作方法

说明书

本发明公开了用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂及其制作方法，其技术方案的要点是该吸气剂包括气体吸附材料和气体固化材料，气体吸附材料包括非蒸散型合金吸气剂，气体固化材料为金属氧化物材料和多孔吸附材料的组合物，另外还具有电加热部件。制作该吸气剂的方法，包括在粉末状的非蒸散型合金吸气剂中加入经烧结成型的球形5A分子筛，经压制成型得到薄圆柱状的气体吸附材料，将3g氧化铁粉末与质量分数为20％～35％的NH₄HCO₃粉末混合，以无水乙醇为溶剂进行充分的搅拌，加入直径2mm的球形5A分子筛一枚，经压制得到气体固化材料。本发明将几种功能不同的吸气材料复合在一起，得到优异的综合吸气性能。

【技术领域】

本发明涉及一种用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂及其制作方法。

【背景技术】

目前，锆系、钛系、以及钡-锂系、锆-钛系合金吸气剂在特殊灯具、行波管、电子显像管、真空接触器、微机电系统(MEMS)、太阳能集热管、真空绝热容器、真空绝热板等器件中得到了广泛的应用，这些合金吸气剂可以吸附真空密闭腔体中逸出的各类气体，使真空腔体在较长时间内维持在一个较高的真空度水平，对这些依靠真空环境获得良好工作性能的器件起到功能保证作用。

但是这些吸气剂存在一些共同的不足：例如，(1)对高真空环境下主要气体H₂的吸附量不足，特别是对于使用空间受限，难以通过增加吸气剂装载量来增加气体吸附量的器件，尤其明显；(2)对水汽吸附效果差，且当其表面附着微量水汽后，将导致吸气剂吸气性能显著恶化；(3)不适用于吸附长分子链气体；(4)材料制造成本偏高等。

在现有技术发明中，例如专利CN 202942886 U、CN 202921323 U描述的复合吸气剂采用干燥剂包覆非蒸散型吸气剂，并采取提前高温激活后封装的办法，它只适用于真空绝热板低真空应用，不具有维持高真空环境的能力，也不能实现吸气剂再生。专利CN105570618 B提到的组合型吸气剂，只适用于吸附那些能与所述氧化物发生化学反应的氢气、一氧化碳气体，而对氮气、二氧化碳等气体不具备吸附能力，且用到了昂贵的Co、Ag等金属元素，另外对于高真空环境，气体分子很稀薄，且常温的条件，这些化学反应并不确定能正常进行，仅适用于中低真空环境维持使用，且它也不具备可再生功能。美国专利US8961817 B2中提到的复合吸气剂材料包括吸气材料、氧化铈、氧化铜以及金属钯，用于去除氢气和一氧化碳，并强调的复合形式是将吸气剂加入到粉末态的过渡族金属氧化物和干燥机材料中以有效的维持真空环境，这个技术仅适用于一次性激活，一次性使用的吸气剂产品，不具备再生功能，且难以保证在高真空下这些氧化物的气体吸收性能。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种真空维持用复合型吸气剂及其制作方法，能够大大提高对H₂及其他特定气体的吸附量，且吸气剂能够排空吸附的气体而再生，制作简单方便。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂，其特征在于：包括气体吸附材料和气体固化材料，所述气体吸附材料包括非蒸散型合金吸气剂，所述气体固化材料为金属氧化物材料和多孔吸附材料的组合物。

如上所述的用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂，其特征在于：该可再生复合吸气剂具有电加热部件。

如上所述的用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂，其特征在于：所述非蒸散型合金吸气材料的合金成分由钛、锆、钒、铁、钼、镍、铪、铌、钇、铼、镧系、铝、铜、钯、铪和钴中的一种或多种构成。

如上所述的用于维持高真空环境的可再生复合吸气剂，其特征在于：所述非蒸散型合金吸气材料为锆钒铁合金吸气剂。