[發明專利]一種絕熱低溫容器

在審

• 申請號: 202011394770.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112377801A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 白江坤;王國營;王沙沙;王曉東;王偉;張童;范暉
• 申請（專利權）人: 山東奧揚新能源科技股份有限公司
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C1/04;F17C1/06;F17C13/00;F17C13/04
• 代理公司: 揚州云洋知識產權代理有限公司 32389
• 代理人: 于長青

本發明公開了一種絕熱低溫容器，涉及低溫容器絕熱技術領域，所述低溫容器內膽的外壁上依次設置有納米孔絕熱材料層和固化樹脂層。本發明對低溫絕熱容器外膽通過在氣瓶外壁纏繞納米孔絕熱材料，并在納米孔材料最外側采用固化樹脂進行強度固定，以達到產品的使用、運輸、吊裝等強度要求。

技術領域

本發明涉及低溫容器絕熱技術領域，尤其是涉及一種絕熱低溫容器。

背景技術

目前傳統的高真空多層絕熱是超低溫容器廣泛采用的絕熱方式，采用鋁箔加玻璃纖維復合而成絕熱材料；通過將絕熱材料覆蓋在容器內膽外表面；然后將內膽和外膽之間采用真空泵抽至高真空以達到絕熱的目的。

傳統的高真空多層絕熱容器要求真空度較高，抽真空時間高達7天以上，而且需要對產品進行加熱處理，以達到理想的真空要求；其夾層(內膽外表面和外膽內表面)其清潔度要求很高，必須通過清洗、烘干、脫脂處理；夾層相關的焊縫要求較高，必須對每個焊接部位進行撿漏，其檢測要求較高、檢測難度較大。

傳統的高真空多層絕熱容器真空難以長久維持，雖然在真空層布置吸附劑 (分子篩和氧化鈀)等吸附材料，但其真空設計壽命也一般為3-5年，無法達到長久的絕熱，且其氧化鈀為貴重金屬市場價格居高不下，造成真空絕熱容器價格居高不下。

本專利參考美國宇航局(NASA)，美國材料與試驗協會發布《柔性氣凝膠絕熱材料規范》(ASTMC1728-17《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》，GB/T34336-2017 《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》以及國防科大、哈工大、浙大、中科院等相關文獻及資料。進一步通過研發新型絕熱材料及絕熱方式替代傳統的高真空多層絕熱方式。其絕熱性能可與現有高真空多層絕熱相媲美，通過新型材料及工藝使絕熱效果能夠永久性的保持，其大大降低了低溫容器的生產、材料以及維護成本。

發明內容

為減輕低溫容器重量，克服上述問題，本發明采用如下技術方案：一種絕熱低溫容器，包括內膽，所述內膽包括筒體、前封頭、后封頭，所述內膽的外壁上依次設置有納米孔絕熱材料層、固化樹脂層和碳纖維層；所述前封頭和后封頭均設置有支撐固定機構，用于固定所述納米孔絕熱材料層。

優選的，所述前封頭連接有加長管，所述加長管設置有閥門。

優選的，所述筒體上設置有第七支撐固定環。

優選的，所述筒體上設置有第八支撐固定環。

優選的，所述后封頭自外向中心處，依次設置有第一支撐固定環、第二支撐固定環和第三支撐固定環。

優選的，所述前封頭自外向中心處，依次設置有第四支撐固定環、第五支撐固定環和第六支撐固定環。

優選的，所述納米孔絕熱材料層組分包括：正硅酸甲脂、增強纖維。

進一步的，所述增強纖維的組分包括二氧化硅和三氧化二鋁。

更進一步的，所述增強纖維還包括三氧化二鐵、氧化鋇、二氧化鈦、氧化鈣中的至少一種。

優選的，所述納米孔絕熱材料層組分還包括六甲基二硅氧烷。

優選的，所述二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵的質量份數比為53～58： 40～42:0.7～1。

優選的，所述正硅酸甲脂、增強纖維的質量份數比為60～80:8～16。

一種納米孔絕熱材料的制備方法：將二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵混合加熱至熔融態，將熔融物細流并用高速氣流吹成纖維狀物冷卻；將正硅酸甲脂、去離子水、鹽酸混合攪拌經水解和縮聚反應生成溶膠，加入所述的纖維狀物和氨水，靜置縮聚反應成膠后失去流動性后加入無水乙醇后進行超臨界干燥并保溫；將乙醇緩慢放出后冷卻至室溫即可得到納米微孔絕熱材料。