一种液氮制冷装置的柔性复合导热材料的制作方法

文档序号:3804017阅读:231来源:国知局

专利名称::一种液氮制冷装置的柔性复合导热材料的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种柔性复合材料,特别涉及一种液氮制冷装置的柔性复合导热材料,属于空间低温
技术领域

背景技术
:液氮制冷装置及探测器要求耦合机构几何尺寸小、传输效率高和制冷温度可调节,要达到这一目标的关键是在有限的空间内,采用轴向压紧力改变或保持柔性复合导热材料当量层厚度,达到不同制冷温度点的最佳耦合。釆用单一的金属绵导热材料结构难以达到140K以上的制冷目的,而采用单一的非金属绵导热材料是可以达到140K以上的制冷温度,但降温时间需要5h以上,液氮损失量增大。减少有效工作时间、不适合用在有多路输出、不同制冷温度的制冷装置上,如液氮制冷装置、微型节流制冷器和固体制冷器。
发明内容本发明的目的是提供一种复合材料,根据配比的不同,能产生不同的耦合温度,减少有效工作时间,提高液氮制冷装置的使用率。柔性复合导热材料8是由2种以上的金属绵和非金属绵复合而成。本发明的技术解决方案为如图2所示首先将制备好的柔性复合导热材料8放入探测器杜瓦10的与探测器9相对的底部,冷头轴向压紧机构插入探测器杜瓦内芯ll,当冷头6与处于自由状态的柔性复合导热材料8接触时,开始顺时针旋转动压紧螺套2进入定压紧螺母,由于定压紧螺母2与探测器杜瓦10是一体结构,其相对位置是固定的,逐步旋转动压紧螺套2推动定位圈3、冷头4沿轴向水平运动,使柔性复合导热材料8的当量层厚度发生改变,当量层厚度越小,则冷头与探测器之间的温差就越小,即压紧力越大,当量层厚度越小;利用动压紧螺套2刻度线改变压紧力和柔性复合导热材料8配比,就可以实现可变温制冷温度耦合。本发明采用的柔性复合导热材料8是由微米量级的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵组成,制备过程为用电子秤分别称出比例为200—400:0—50:0—120的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵,进行50次以上的均匀混合,利用铜丝棉的阻热效应在相同压紧力的作用下可进行"0fl50K制冷温度的耦合。铜丝绵是目前最经济且导热系数较大的导热材料,起着主要的热传导作用,钼丝绵同样具有良好的导热性能,同时兼备良好的热辐射性能,有利于维持调温间隙的真空度。铜丝绵与铝丝绵复合经过50次以上的均勻混合,适用于96K一105K制冷温度的耦合;铜丝绵、脱脂绵与铝丝绵3种材料的复合,适用于140K—150K制冷温度的耦合。混合过程中铜丝绵和铝丝绵要保持8fflm—10tffin的长度,确保制成的柔性复合导热材料不散落,不同配比的柔性复合导热材料均制成①12,的"饼"状进行填充,并且在同时改变多路探测器冷热端之间导热材料的组分和当量层厚度,产生不同的耦合温度。图120070831#液氮制冷装置制冷温度试验曲线图2—种液氮制冷装置的示意结构图具体实施例方式一种液氮制冷装置的柔性复合材料具体试验条件为试验条f如表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1.一种液氮制冷装置的柔性复合材料,包括微米量级的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵,其特征在于制备过程为分别称出比例为200—400:0—50:0—120的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵,进行50次以上的均匀混合,混合过程中铜丝绵和铝丝绵保持8mm-10mm的长度,不同配比的柔性复合导热材料均制成Φ12mm的“饼”状进行填充。2.—种液氮制冷装置的柔性复合材料,其特征在于铜丝棉适用于140K—150K制冷温度的耦合;铜丝绵与铝丝绵复合经过50次以上的均匀混合,适用于96K—105K制冷温度的耦合;铜丝绵、脱脂绵与铝丝绵3种材料的复合,适用于14Ofl5OK制冷温度的耦合。全文摘要本发明涉及一种液氮制冷装置的复合材料;属于空间低温
技术领域
。柔性复合导热材料8是由微米量级的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵组成,制备过程为用精度为1mg电子秤分别称出一定量的铜丝绵、铝丝绵和脱脂绵,进行50次以上的均匀混合,利用脱脂棉的阻热效应在相同压紧力的作用下可进行140K~150K制冷温度的耦合。铜丝绵与铝丝绵复合经过50次以上的均匀混合,适用于96K~105K制冷温度的耦合;铜丝绵、脱脂绵与铝丝绵3种材料的复合,适用于140K~150K制冷温度的耦合。混合过程中铜丝绵和铝丝绵要保持8mm~10mm的长度,不同配比的柔性复合导热材料均制成Φ12mm的“饼”状进行填充,并且在同时改变多路探测器冷热端之间导热材料的组分和当量层厚度,产生不同的耦合温度。文档编号C09K5/14GK101469262SQ200710304629公开日2009年7月1日申请日期2007年12月28日优先权日2007年12月28日发明者施宝毅,潘雁频,王荣宗,葛瑞宏,陈光奇申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所
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