CN1187552C - 具有吸附性能的高真空绝热间隔材料 - Google Patents

Abstract

具有吸附性能的高真空绝热间隔材料是将活性炭吸附剂制成粉末状与超细玻璃纤维按一定比例均匀混合，调成纸浆，烘烤成型。制成一定厚度的纸状超细玻璃纤维间隔材料。吸附剂粉末均匀地黏附在超细玻璃纤维上，只要有间隔材料的地方，就有吸附剂存在，使吸附面积扩展到整个多层绝热结构的每一个层面。克服了多层材料中通道狭窄，气体分子流动阻力大的缺点，充分发挥吸附剂的吸附作用，使真空性能得到大幅度改善，提高绝热效果。

Description

具有吸附性能的高真空绝热间隔材料

技术领域：

本发明涉及的是一种具有吸附性能的高真空绝热间隔材料，特别是一种用于低温设备的高真空多层绝热结构中的间隔材料。属于材料与低温工程技术领域。

背景技术：

高真空多层绝热是低温设备中常见的绝热方式，具有“超级绝热”之称。常见的结构是在真空夹套内，设置很多层高反射率的金属薄膜，阻挡来自高温侧的热射线。在每层金属薄膜之间，必须有一层热导率尽可能小的间隔材料。防止金属薄膜的直接接触引起热流短路。金属薄膜和间隔材料交替放置，一层金属薄膜和一层间隔材料组成多层绝热结构中的一层绝热层(通常的绝热结构有几十层)。真空夹套内的空气用真空泵抽出，使之达到高真空的状态。真空夹套和其中的多层绝热材料形成一个完整的多层绝热结构。可以最大限度地限制热量的传递，在低温技术领域得到了广泛的应用。

高真空多层绝热的绝热性能在材料、结构型式确定以后，影响绝热性能的主要因素是真空状态。在高真空状态下([1×10^-2Pa)，真空度对绝热性能的影响才逐渐减小。因此，获得并维持高真空至关重要。因为真空夹套不可能做到绝对的密封，在大气压的作用下，总是存在微量的漏泄。另外，真空空间内的各种材料在高真空状态下也会释放出气体。微量漏泄和材料放气的共同作用使真空夹套内的真空状态变差，导致绝热性能的下降。常规的设计方法是在真空夹套内放置适量的颗粒型的吸附剂，吸附剂安装在低温侧的非密封的盛器内，吸附剂经过活化除气处理，通过吸附剂来吸附因漏泄和材料释放的气体，以维持低温绝热空间内的真空状态，使低温绝热结构能持久地保持良好的绝热性能。但这种吸附方式的缺点是：

1)吸附剂在盛器内呈堆积状态，与真空夹套内的气体接触面小；

2)吸附剂盛器是网孔型结构，被吸附的气体必须穿过网孔，增大了气体移动的阻力；

3)吸附剂对盛器周围的气体容易吸附，远离吸附剂的气体，不容易被吸附；

4)多层材料层与层之间的间隙非常小，多层材料之间释放的气体穿过多层材料的阻力大，导致多层材料之间的气体压强增大，使残余气体的导热量增加，影响绝热性能。

在稀薄气体条件下，气体分子平均自由程远远大于多层材料之间的间隙，气体分子运动受到阻力很大，使多层材料内部与吸附剂盛器之间的气体分子产生较大的压力梯度，压力梯度越大，多层材料间的真空状态也越差，绝热性能下降。

发明内容：

为克服已有技术的不足和缺陷，本发明设计的高真空绝热间隔材料。是将吸附剂制成粉末状，与超细玻璃纤维均匀混合，制成纸状的间隔材料。吸附剂粉末均匀地黏附在超细玻璃纤维上，只要有间隔材料的地方，就有吸附剂存在，使吸附面积扩展到整个多层绝热结构的每一个层面。克服了多层材料中通道狭窄，气体分子流动阻力大的缺点，充分发挥吸附剂的吸附作用，使真空性能得到大幅度改善，提高绝热效果。用这种超细玻璃纤维间隔材料作为多层绝热的间隔层，具有以下优点；

1)使吸附剂均匀地分布在间隔层中，使有效的吸附面积大大增加；

2)间隔材料和吸附剂组合一起，可使每一层都有吸附剂，而且均匀分布在每个层面上，多层材料释放出的气体可以就近被吸附。克服了气体分子迁移阻力大，层间气体不易吸附的弊端，降低了层间的气体压强，有利于减少残余气体导热。

3)减少了吸附剂盛器所占用的空间

实施方式：

本发明的具体实施方式是：将活性炭吸附剂制成粉末状，与超细玻璃纤维按30％和70％的比例均匀混合，调成纸浆，将纸浆送入成型机烘烤成型。制成厚度为：0.13～0.14mm的纸状超细玻璃纤维间隔材料。

此材料作为高真空多层绝热的间隔材料，吸附剂均匀地分布在间隔材料中，只要有间隔材料的地方，就有吸附剂存在，使吸附面积扩展到整个多层绝热结构的每一个层面。

Claims (2)

1.一种具有吸附性能的高真空绝热间隔材料，其特征在于将活性炭吸附剂制成粉末状与超细玻璃纤维按一定比例均匀混合，调成纸浆，烘烤成型，制成一定厚度的纸状超细玻璃纤维间隔材料。

2.由权利要求1所述的具有吸附性能的高真空绝热间隔材料，其特征还在于活性炭吸附剂与超细玻璃纤维按30％和70％的比例均匀混合，制成厚度为0.13～0.14mm的纸状超细玻璃纤维间隔材料。