[发明专利]一种高性能的低温吸气剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高性能的低温吸气剂及其制备方法和应用，所述吸气剂包括下述组分：AlO_Y·SiO_X微孔粉末、轻稀土、铁矿粉末和粘结剂，所述AlO_Y·SiO_X微孔粉末、轻稀土、铁矿粉末和粘结剂的重量比为60～95：0.2～2：1～50∶5～20。本发明低温吸气剂有效缩短真空多层绝热低温容器获得夹层高真空过程的耗时，大幅度延长其夹层真空寿命，是解决真空多层绝热低温容器制造技术瓶颈的有效方法；也是降低容器制造使用成本、加快完成低温储运容器升级换代的关键突破口；本发明的问世将引领真空多层绝热低温容器制造技术迈进新时代，造就出新一代以低成本、节能降耗、环保绿色为特征的真空多层绝热低温液体储运容器。

技术领域

本发明属于深冷装备制造技术领域，具体地说是涉及一种高性能的低温吸气剂及其制备方法和应用。

背景技术

高真空多层绝热是在真空夹层中装有很多防辐射屏（反射率很高的金属膜），以此来降低辐射传热的一种绝热形式，绝热空间抽空到低于10Pa的负压，是效率最高的一种绝热形式，有“超级绝热”之称。影响多层绝热性能的主要因素有：采用的材料、多层中的真空度、多层的层密度和松紧度、多层的总层数或总厚度及多层绝热物承受的机械负荷、边界温度等等。

低温液体储存和运输广泛应用在众多领域，目前真空多层绝热低温容器因其突出的环保性能、良好的绝热性能、紧凑的体积正迅速成为盛装低温液体的主流容器。但是真空多层绝热低温容器制造获取夹层高真空的工艺过程耗时长，制造成本偏高，由于内外筒体的泄露（绝对）和夹层内部材料的持续放气，夹层的真空度会随使用时间降低，就行业当前技术水平每三年就需要重新进行一次人财物时耗费均较大的夹层再抽真空，这使真空多层绝热低温容器的应用受到限制。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种高性能的低温吸气剂及其制备方法和应用。

一种高性能的低温吸气剂，所述吸气剂包括下述组分：AlO_Y·SiO_X微孔粉末、轻稀土、铁矿粉末和粘结剂，所述AlO_Y·SiO_X微孔粉末、轻稀土、铁矿粉末和粘结剂的重量比为60～95： 0.2～2：1～50：5～20。

作为优选，所述AlO_Y·SiO_X微孔粉末为高岭土，其孔径为3Å～5Å。

作为优选，所述轻稀土为氧化钕。购自赣州顺源稀土材料有限公司。

作为优选，所述铁矿粉末为赤铁矿粉末，含铁量为50%～60%。

作为优选，所述粘结剂为氧化铝或氧化硅中至少一种。

本发明原料高岭土、氧化钕、赤铁矿粉末、氧化铝或氧化硅粘结剂均来源于市售。

一种低温吸气剂的制备方法，其包括下述步骤：

（1）将AlO_Y·SiO_X微孔粉末、轻稀土、铁矿粉末、粘结剂按重量比混合、制粒，200℃～1000℃高温焙烧；

（2）将焙烧后的颗粒浸入质量浓度为4～25%的氢氧化钠溶液中进行碱处理，洗涤；然后进行钙离子交换，洗涤，烘干；

（3）在 100℃～850℃进行二次焙烧，得到低温吸气剂粗料；

（4）将低温吸气剂粗料放入密封室进行干燥、变压钝化、等离子激活后得到低温吸气剂成品。

本发明AlO_Y·SiO_X微孔粉末作为吸气剂基础原材料，轻稀土的加入可以有效提升吸气剂吸气效能，铁矿粉末可以增加吸气剂对部分气体的吸附能力，粘结剂可将原料粉末粘接牢固，便于成形。