[發明專利]超級絕熱導線、導管

無效

• 申請號: 201310430599.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103836304A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 濮琳;施毅;張榮;鄭有炓
• 申請（專利權）人: 蘇州源正熱伏有限公司
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發明《超級絕熱導線、導管》公開了一類采用“超級絕熱材料”對“導線”、“導管”實施“超級絕熱”保護的通用性“徑向超級絕熱封裝”技術及其具體實施方法；“徑向超級絕熱封裝”使得該“導線”、“導管”具備一定的“超級絕熱”性能而可以有效屏蔽“導線”、“導管”與周邊環境的熱交換而使得該“超級絕熱導線、導管”適用于“超正常溫度”環境下的應用、以及相關超高精度系統的在包括正常溫度在內的任何溫度環境下的應用。

2.“導線”、“導管”指的是可以用來輸運“特定物質或能量形態”的線型材料或管型材料，其可輸運的“特定物質或能量形態”涉及：電荷(電子、空穴、離子、極化的顆粒或結構實體)、等離子體、基本粒子、顆粒集合體(全同粒子)、熱(聲子)、光、機械波(聲波)、電磁波、電場、磁場、電磁場、液體、氣體、超流體(超流態液氦)、膠體、凝聚體(凝聚態物質)、有限體積的真空。

3.“超級絕熱導線、導管”所指稱的“超級絕熱”的主要物理指標之一是在1標準大氣壓下環境溫度27℃時所用絕熱材料的熱導率低于同環境條件下的空氣的熱導率；進一步更加要求在其所工作的溫區內，其熱導率均低于同環境溫度下空氣的熱導率。

4.“超級絕熱導線、導管”所指稱的“超正常溫度”有如下基于實用層面的約定：其一，以人居地表環境的常規溫度為參照，我們約定-50℃以下的環境溫度為超正常低溫，大于+50℃以上的環境溫度為超正常高溫；其二，以大氣層外空間及宇宙深空的環境溫度為參照，我們定義-200℃至-270℃以下的環境溫度為超正常低溫；其三，約定金屬鋁熔點+660.37℃至金屬鐵熔點+1538℃為人居地表環境的超正常高溫。

5.本發明技術路線所優選的賴以實現“徑向超級絕熱封裝”的“超級絕熱材料”特指在應用環境下呈固態的、幾乎所有種類的具有超高多孔度的且具有超低熱導率的“多孔結構材料”。具體來說，構成多孔結構材料的材質可以是(一)固態無機物的單質、合金、化合物、混合物；(二)固態有機物的聚合物(合成纖維或多孔工程塑料等)、混合物、復合物(無機物與有機物的復合)；(三)上述這些材料的混合／化合／復合物；(四)以及所有上述材料所對應的人工微結構材料；當多孔結構材料的多孔度大到一定閾值后(通常大致為75％及以上)我們往往稱這樣高多孔度的多孔結構材料為“氣凝膠”。

6.“超級絕熱導線、導管”所用“超級絕熱氣凝膠”的代表性實例是“顆粒直徑范圍約(0.1μm-100μm)的／具有超高多孔度(90％-99％)的／也即具有超低熱導率的／超級絕熱二氧化硅(Si0₂)氣凝膠顆粒”或三氧化二鋁(Al₂0₃)氣凝膠顆粒”；非化學計量比的氧化硅(Si_xO_y)和氧化鋁(Al_xO_y)的超級絕熱氣凝膠顆粒同樣適用。“超級絕熱導線、導管”所優選的一類“多孔二氧化硅(Si0₂)氣凝膠顆粒”的熱導率可以低至0.012-0.019W／m·K，其對應的結構材料密度為0.170-0.228g／cm³，對應的多孔度為(92.3％-89.6％)；多孔度89.6％的二氧化硅氣凝膠顆粒的熱導率已經低于環境溫度300K(27℃)時空氣的熱導率0.026W／m·K；而多孔度為92.3％的二氧化硅氣凝膠顆粒的熱導率為0.012W／m·K，該數值甚至低于溫度為-100℃空氣的熱導率0.0158W／m·K。