VIP用吸气剂的发展及其对VIP性能和使用寿命的影响分析

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1、IVIP用吸气剂的发展及其对VIP性能和使用寿命的影响分析钟翔,方伟（南京善工真空电子有限公司，江苏南京210049）DevelopmentofgettersforVIPandtheirinfluenceonperformanceandservicelifeofVIPZhongXiang,FangWeiNANJINGTHANKOVACUUMELECTRONICSCO.LTD.,Nanjing210016,P.R.ChinaAbstract:ThispaperintroducesthedevelopmentofgettersinVIP,fromthedesorptionofH2Oto

2、H2,N2,O2andotherreactivegases.ThesegetterscanbeeffectivelycombinedtoabsorbgasesreleasedfromthecorematerialinVIPandtheamountofgasespermeatedthroughthebarrierfilm.Withouthightemperatureactivation,thegetterscanmaintaintheinternalvacuumtoensuretheperformanceandservicelifeofVIP.Keywords:getter,gett

3、ers,desiccant,hydrogenabsorption,vacuuminsulation,withoutactivation，Maintainthevacuum，Residualgas.摘要：本文介绍了VIP板领域中从仅吸H2O的干燥剂发展到吸附H2，N2，O2及其他活性气体的不同吸气剂，针对VIP板中芯材放出气体及渗透过阻隔膜的气体种类数量，这些吸气剂可以进行有效组合，不需要高温激活，维持了内部压强，保证了VIP的性能和使用寿命。 关键词：吸气剂，干燥剂，吸氢，真空绝热，不需激活,维持真空，残余气体4I1应用领域及要求真空绝热板的组成可分为三大部分：芯材、阻隔膜、吸气剂

4、（或干燥剂）。依据GB/T4314-2000《吸气剂术语》中定义，吸气剂getter是指，在一定条件下，能有效地吸着某些（某种）气体或蒸汽，以获得、维持真空以及纯化气体等的材料、制剂或装置。吸气材料getteringmaterial指，在一定条件下，对某些（某种）气体具有特殊活性的材料。实际使用中，可以依据材料的组分，称呼为“吸气金属”、“吸气合金”等。在南京玻璃纤维研究院等单位目前正在联合编制的真空绝热板国标草案中，对真空绝热板的导热系数定义为经过老炼后小于0.010W/（M.k）。超过此标准的板不能再称为“真空绝热板”。这就对芯材料的放气种类及数量、阻隔膜的透气率，以及吸气剂的

5、性能都提出了一个高的要求。上海海事大学阚安康等建立了针对不同多孔介质芯材的VIP使用寿命进行数值分析和预测，提出板内真空度高低是衡量VIP绝热性能和使用寿命的重要指标，并从芯材的角度入手，减少芯材及隔气结构放气从而延长VIP使用寿命。而VIP的热量传递主要由芯材的导热、VIP内部残留气体的导热，对流传热和辐射传热4部分组成，芯材的选择对于VIP的隔热效果和使用寿命有很大影响，在真空状态下，纤维的导热系数最低，隔热效果最好，但对真空度的敏感度最高，超过100Pa时，VIP的导热系数迅速增加，因此选用合适的吸气材料，对其使用寿命有重要影响。目前做作VIP的芯材主要分为三类：①短切丝玻璃

6、纤维（丝径：6~11μm，长度8~12mm）；②玻璃棉（丝径：0.5~4μm，长度1~8mm）；③二氧化硅粉末。通常情况下，这三种芯材制作的VIP板，所表现的导热系数初始值是不同的。图1几种典型芯材的初始导热系数从图1中可以看出导热系数的初始值：短切丝玻璃纤维1.5~2.5mW/mK；玻璃棉2.5~3.5mW/mK；二氧化硅4.0~6.0mW/mK。短切丝在低压强下有最低的导热系数表现，玻璃棉其次，二氧化硅最高。但是随着真空压强变大，导热系数的上升变化规律是：二氧化硅变化最缓慢，短切丝变化最快。所以既要低的导热系数，又要长久的真空性能，短切丝配合适合的吸气剂组合的VIP板是一种非常

7、合适的选择。4I传统的吸气剂一般分为蒸散型吸气剂，非蒸散型吸气剂等，它们通常需要比较高的温度激活后才能使用。而VIP的生产烘烤排气工艺，不允许有那么高的温度，传统的吸气剂无法在VIP产线激活，而封装后的VIP板除了芯材放气，还有H2，N2，O2等从阻隔膜中渗入，因此必须要采用有别于传统吸气剂的新型吸气材料，可以无需VIP制造方激活就可以在常温或中低温度下有效地吸着气体。图2VIP板初始气体成份分析目前没有一种单一物质的吸气剂可以吸附所有种类的气体或对所有能吸附的气体都