一种真空绝热件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种真空绝热件及其制备方法，属于绝热保温生产技术领域，具体涉及一种真空绝热件及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，越来越多的真空绝热件应用在人类生活和生产的各个领域，目前本领域的生产技术主要有：1.将气体阻挡层构成的空间内的空气抽成真空再封装。2.在气体阻挡层构成的封闭空间内封入由氧化钙、钡/锂合金、及氧化钴等构成的气体吸附剂。由于真空封装技术对密闭的可靠性要求高，导致工艺复杂、产品性能可靠性低、原材料成本高，产品价格高，使很多大面积的普通节能项目无法应用。
现有技术刚性材料封闭空间之间的多点连接，都存在多点之间的微观间隙不一致问题，传统方法是预置连接物，由于连接物的尺寸与多连接点之间的间隙不一致，导致多点连接后各连接点的受力不一致，受力过于集中到某一个连接点上，导致损坏率居高不下。典型的是真空玻璃的两玻璃之间的连接，由于玻璃表面本身具有一定程度的不平整，造成当两片玻璃合片以后，其在不同支撑位置两片玻璃之间的间距无法绝对一致，现有的任何预制支撑点工艺，无论怎样保证支撑点的高度与大小，由于每片玻璃均存在表面差异，两片玻璃合片以后，都无法保证在其每 一个支撑点位置，两片玻璃间是完全贴合的，从而在抽完真空以后的合片玻璃，在不同位置 的真空压力不均等，局部位置支撑点承受的压力过大，极易造成破裂，使得真空玻璃生产的成品率很低，即使是制成品，预制支撑点对真空玻璃的强度以及使 用寿命都有很大影响。
现有封接工艺有如下缺点：1.由于刚性材料封闭空间表面的不平整或翘曲，为提高封接效果在四周必须用强力夹具，不仅制备工艺复杂，还造成刚性材料封闭空间整体应力分布不均匀，影响强度和寿命；2.需要预置粉料熔接材料，针对平板刚性材料封闭空间，且预置过程中需要保持刚性材料封闭空间水平，不得有外力影响因素或风力造成溶接粉料分散、脱落，地面积累损失的废料较多、污染环境。
目前技术所生产的真空绝热件由于价格高以及性能可靠性差，虽然真空绝热件理论上有无比优越的性能，但在大面积需要使用的实际建筑上少有应用，所以有必要发明一种真空绝热件及其制备方法来克服这些问题。
发明内容
本发明的目的是，用氢氧化钙在不同温度环境下不同形态的特性，来排除绝热层空腔里的空气，吸除绝热层空腔里的水蒸气制备真空绝热层空腔，用熔化的陶瓷原料来封装绝热层空腔，制备具有良好保温性能、防水性能、耐高温性能和耐久性能的真空绝热件，来解决目前存在的产品价格高以及性能可靠性差的关键问题。
本发明需要解决两刚性材料件之间多点连接所产生的受力不一致，导致损坏率高的问题,以及两刚性材料件之间的封接工艺，以大幅提高成品率和使用寿命。
本发明的目的是这样实现的：一种真空绝热件，包括空腔坯体、氢氧化钙、釉料，其特征在于：空腔坯体由相互配合的成形坯料组成，相互配合的成形坯料组合构成一个有闭合空间的空腔坯体，釉料施于所述成形坯料表面，氢氧化钙装在所述的闭合空间内，所述封装氢氧化钙的空腔坯体放入窑炉内煅烧做成真空绝热件；这样当窑炉内的温度达到600℃时，Ca(OH)2=CaO+H2O 氢氧化钙转化为氧化钙和水蒸气，使闭合空间的气压变大，水蒸气比空气轻，空气和多余的水蒸气从成形坯料之间的缝隙排出闭合空间，当温度达到700-1150℃时，成形坯料表面的釉料熔化，均匀分布于坯体表面，形成紧密釉面，成形坯料间缝隙内的釉料熔化，将缝隙填塞；当温度降低时釉料凝固将闭合空间完全密闭，同时闭合空间内的水蒸气温度降低于100℃时冷凝成水被氧化钙吸收，CaO+H2O=Ca(OH)2 水蒸气也和氧化钙反应生成氢氧化钙进一步减少了闭合空间的水蒸气，使闭合空间形成真空空间。
所述成形坯料是两片平面构件，相对面上设置凹凸边并 相互配合，凹凸边使两片平面构件之间形成闭合空间，釉料施于所述两片平面构件表面，氢氧化钙涂料刷于所述的闭合空间内部；这样可以使两片平面构件的平面相对位置固定，两片平面构件之间凹凸边内的釉料在软化后，在平面构件重力的作用下能自适应调节厚度使凹凸边上的受力一致，因而消除了两片平面构件之间多点之间的微观间隙不一致导致的问题。
所述成形坯料是两片平面构件，相对面设置凸起物，凸起物顶面施釉后正好与相对面平面构件接触；这样可以在真空负压的情况下为平面构件提供中部的支撑力，施釉的厚度能补偿凸起物微小的误差使每个凸起物都能均匀受力，让真空绝热平面板能做的更大。
所述成形坯料是多件立体陶瓷构件，相对面设置闭合的凸起边并相互拼合固定，凸起边使立体构件之间形成闭合空间；这样可以使立体构件的相对位置固定，做出真空绝热立体构件。
所述成形坯料组合空腔坯体的缝隙在窑炉煅烧时，缝隙有向上的凹槽；这样可以避免熔化的陶瓷料流失使缝隙密闭失败。
所述成形坯料是若干件铁质材料和陶瓷材料，相互拼合形成双层中空的容器，中空层表面涂氢氧化钙涂料，内外层铁质材料连接处用陶瓷热断桥连接，铁质材料面施搪瓷釉料；这样可以使真空绝热件做的更薄吸收的热量更少，且可以防止铁件热传导丧失能量。
所述氢氧化钙是氢氧化钙的混合体其中包含陶瓷泡沫芯材以及钡/锂合金、及氧化钴等构成的气体吸附剂；这样可以使真空绝热件结构更强，真空度更高。
一种真空绝热件的制备方法，其工艺解决方案特征在于：600℃左右Ca(OH)2=CaO+H2O 氢氧化钙转化为氧化钙和水蒸气，使闭合空间的气压变大，水蒸气比空气轻，空气和多余的水蒸气从成形坯料之间下方的缝隙排出闭合空间，在高温环境下将闭合空间的空气转化成纯水蒸气；继续升温到700-1150℃，使陶瓷釉料熔化，将闭合空间缝隙填塞，降低温度熔化的陶瓷原料凝固将闭合空间完全密闭；温度下降低于100℃闭合空间内的水蒸气冷凝成水被氧化钙吸收，CaO+H2O=Ca(OH)2 水蒸气也和氧化钙反应生成氢氧化钙进一步减少了闭合空间的水蒸气，使闭合空间形成真空空间；包括以下步骤：
步骤一：用目前已有陶瓷技术制作能组装空腔坯体的成形陶瓷坯料，在窑炉里素烧定型，使坯体具有足够的强度和确定的几何尺寸；
步骤二：将成形陶瓷坯料组装成空腔坯体，在空腔坯体里放入氢氧化钙；
步骤三：将空腔坯体放入窑炉煅烧，在600℃左右时停止升温，使氢氧化钙完成转化为氧化钙和水蒸气，排出空气和多余水蒸气；
步骤四：继续升温到陶瓷坯料玻化表面熔化使接缝熔合将空腔封闭，冷却后包装入库。
作为一种真空绝热件的制备方法的改进，其特征在于：步骤二所述成形陶瓷坯料表面施釉，待釉料干后将成形陶瓷坯料组装成空腔坯体，在空腔坯体里放入氢氧化钙。
作为一种真空绝热件的制备方法的改进，其特征在于：步骤四继续升温釉烧将釉料熔化，釉料均匀分布于坯体表面，形成紧密釉面，熔化的釉料使接缝熔合将空腔封闭，冷却后包装入库。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明利用不同温度情况下氢氧化钙与氧化钙和水蒸气的相互转化特性，产生排除空腔内空气和水蒸气使空腔获得真空的技术效果，同时高温煅烧将陶瓷料熔化也产生了自动封装真空空腔的技术效果；陶瓷土和熟石灰是非常廉价的物质，封装真空空腔也不需要专门的工艺设备，跟烧制普通陶瓷件基本相同，上述事实使本发明制作的真空绝热件能解决产品价格高的关键问题；本发明在人类生活和生产各个领域的低价格部件上广泛应用能节省巨量的能源，如真空绝热平面板大面积用于住宅室内绝热工程，将改变未来的住宅，住宅的空调将只要开很短时间或整个住宅只要一台空调就能维持温度的控制，冬天暖气的用量也将极大的减小。
本发明在600℃左右Ca(OH)2=CaO+H2O ，使闭合空间的气压变大，水蒸气比空气轻，这一事实能将空气和多余的水蒸气从成形坯料之间下方的缝隙排出闭合空间，解决了排出闭合空间内空气的技术问题。
本发明封装真空空腔是整体在空腔内外气压和温度一致的高温环境下进行的，所以刚性材料封闭空间整体应力分布不均匀的问题就得到解决。
本发明封装真空空腔采用成熟的陶瓷釉料技术，克服了预置粉料熔接材料存在的技术问题，也产生了比现有技术所使用的树脂更好的密闭可靠性能、防水性能和耐高温性能以及耐久性能的技术效果。
本发明成形构件之间的釉料在软化后，在成形构件重力的作用下能自适应调节厚度使接触面上的受力一致，因而消除了成形构件多连接点线之间的微观间隙不一致导致的技术问题。
本发明闭合空间内的高温水蒸气降温后气压降低，水蒸气温度下降低于100℃闭合空间内的水蒸气冷凝成水被氧化钙吸收，CaO+H2O=Ca(OH)2 水蒸气也和氧化钙反应生成氢氧化钙进一步减少了闭合空间的水蒸气，这个反应在常温下是不可逆的，解决了使闭合空间形成真空空间的技术问题。
综上所述本发明的真空绝热件对比现有技术有颠覆性的进步。
附图说明
图1是本发明的真空绝热件结构图；
图2是本发明的真空绝热平面板结构图；
图3是本发明的断桥铁质材料的真空绝热容器结构图；
附图标记：1-空腔坯体，2-氢氧化钙，3-釉料，4-陶瓷成形坯料，5-凹凸边口部，6-凸起物，7-铁质材料，8-陶瓷热断桥，9-向上的凹槽。
具体实施方式
下面，对本发明的真空绝热件的实施方式进行说明。
实施例1图1是本发明的真空绝热件结构图，空腔坯体1由相互配合的陶瓷成形坯料4组成，相互配合的陶瓷成形坯料4组合构成一个有闭合空间的空腔坯体1，釉料3施于所述陶瓷成形坯料4表面，氢氧化钙2装在所述的闭合空间内，所述封装氢氧化钙2的空腔坯体1放入窑炉内煅烧做成真空绝热件，在窑炉煅烧时缝隙有向上的凹槽9。
实施例2图2是本发明的真空绝热平面板结构图，真空绝热平面板用两片陶瓷成形坯料4构建，相对面上设置凹凸边5并相互配合，凹凸边5使两片平面陶瓷成形坯料4之间形成闭合空间，在窑炉煅烧时缝隙有向上的凹槽9；陶瓷成形坯料4相对面上设置凸起物6，凸起物6顶面施釉料3后正好与相对面平面陶瓷成形坯料4接触；在陶瓷成形坯料4表面施釉料3，氢氧化钙2装在所述的闭合空间内，真空绝热平面板放入窑炉内煅烧经过水蒸气排空气、釉料缝隙封装后做成真空绝热平面板。
实施例3图3是本发明断桥铁质材料的真空绝热容器结构图，成形坯料4由若干件铁质材料7相互拼合形成双层中空的容器，中空面涂氢氧化钙2涂料，内外层铁质材料连接处用陶瓷热断桥8连接，铁质材料面施搪瓷釉料3，铁质材料7相互拼合形成双层中空的容器的缝隙在窑炉煅烧时，缝隙有向上的凹槽9；这样可以使真空绝热件做的更薄，可以防止铁件热传导丧失能量，可以避免熔化的陶瓷釉料流失使缝隙密闭失败。
上述三个实施例当窑炉内的温度达到600℃时停止升温，这时Ca(OH)2=CaO+H2O氢氧化钙转化为氧化钙和水蒸气，使闭合的空间的气压变大，水蒸气比氮气和氧气轻，空气和多余的水蒸气从成形坯料之间的缝隙排出闭合空间，当这个过程完成后继续升温达到700-1150℃，成形坯料表面的釉料熔化，均匀分布于坯体表面，形成紧密釉面，各成形坯料间缝隙内的釉料熔化将缝隙填塞，逐渐降温釉料凝固将闭合空间完全封闭，继续降温闭合空间内的水蒸气低于100℃冷凝成水珠被氧化钙吸收，CaO+H2O=Ca(OH)2 水蒸气也和氧化钙反应生成氢氧化钙进一步减少了闭合空间的水蒸气，使闭合空间形成真空空间。
应该理解，以上描述是为了进行说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本发明的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。
