[发明专利]一种绝热低温容器

说明书

本发明公开了一种绝热低温容器，涉及低温容器绝热技术领域，所述低温容器内胆的外壁上依次设置有纳米孔绝热材料层和固化树脂层。本发明对低温绝热容器外胆通过在气瓶外壁缠绕纳米孔绝热材料，并在纳米孔材料最外侧采用固化树脂进行强度固定，以达到产品的使用、运输、吊装等强度要求。

技术领域

本发明涉及低温容器绝热技术领域，尤其是涉及一种绝热低温容器。

背景技术

目前传统的高真空多层绝热是超低温容器广泛采用的绝热方式，采用铝箔加玻璃纤维复合而成绝热材料；通过将绝热材料覆盖在容器内胆外表面；然后将内胆和外胆之间采用真空泵抽至高真空以达到绝热的目的。

传统的高真空多层绝热容器要求真空度较高，抽真空时间高达7天以上，而且需要对产品进行加热处理，以达到理想的真空要求；其夹层(内胆外表面和外胆内表面)其清洁度要求很高，必须通过清洗、烘干、脱脂处理；夹层相关的焊缝要求较高，必须对每个焊接部位进行捡漏，其检测要求较高、检测难度较大。

传统的高真空多层绝热容器真空难以长久维持，虽然在真空层布置吸附剂 (分子筛和氧化钯)等吸附材料，但其真空设计寿命也一般为3-5年，无法达到长久的绝热，且其氧化钯为贵重金属市场价格居高不下，造成真空绝热容器价格居高不下。

本专利参考美国宇航局(NASA)，美国材料与试验协会发布《柔性气凝胶绝热材料规范》(ASTMC1728-17《纳米孔气凝胶复合绝热制品》，GB/T34336-2017 《纳米孔气凝胶复合绝热制品》以及国防科大、哈工大、浙大、中科院等相关文献及资料。进一步通过研发新型绝热材料及绝热方式替代传统的高真空多层绝热方式。其绝热性能可与现有高真空多层绝热相媲美，通过新型材料及工艺使绝热效果能够永久性的保持，其大大降低了低温容器的生产、材料以及维护成本。

发明内容

为减轻低温容器重量，克服上述问题，本发明采用如下技术方案：一种绝热低温容器，包括内胆，所述内胆包括筒体、前封头、后封头，所述内胆的外壁上依次设置有纳米孔绝热材料层、固化树脂层和碳纤维层；所述前封头和后封头均设置有支撑固定机构，用于固定所述纳米孔绝热材料层。

优选的，所述前封头连接有加长管，所述加长管设置有阀门。

优选的，所述筒体上设置有第七支撑固定环。

优选的，所述筒体上设置有第八支撑固定环。

优选的，所述后封头自外向中心处，依次设置有第一支撑固定环、第二支撑固定环和第三支撑固定环。

优选的，所述前封头自外向中心处，依次设置有第四支撑固定环、第五支撑固定环和第六支撑固定环。

优选的，所述纳米孔绝热材料层组分包括：正硅酸甲脂、增强纤维。

进一步的，所述增强纤维的组分包括二氧化硅和三氧化二铝。

更进一步的，所述增强纤维还包括三氧化二铁、氧化钡、二氧化钛、氧化钙中的至少一种。

优选的，所述纳米孔绝热材料层组分还包括六甲基二硅氧烷。

优选的，所述二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁的质量份数比为53～58： 40～42:0.7～1。

优选的，所述正硅酸甲脂、增强纤维的质量份数比为60～80:8～16。

一种纳米孔绝热材料的制备方法：将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁混合加热至熔融态，将熔融物细流并用高速气流吹成纤维状物冷却；将正硅酸甲脂、去离子水、盐酸混合搅拌经水解和缩聚反应生成溶胶，加入所述的纤维状物和氨水，静置缩聚反应成胶后失去流动性后加入无水乙醇后进行超临界干燥并保温；将乙醇缓慢放出后冷却至室温即可得到纳米微孔绝热材料。