专利名称:多层绝热系统的制作方法
本发明属于绝热技术领域：
，这种多层绝热系统用于冷、热夹层间的真空中，特别适用于低温工程绝热，以及航天工程热控。
已知低温工程使用效果优良的多层反射系统绝热。常用的多层系统是由具有高反射率的金属箔或镀有高反射率金属的聚酯薄膜作辐射屏。用导热低的纤维型材料作间隔层，如玻璃纤维布、纸、尼龙网等。已有的各种多层系统绝热效果相近，与理论计算绝热值相差较大，这主要是因为系统中的固相热传导依然较大，残余的气体量多，气体分子热传导大。使用合理的间隔层可以有效地减少系统内部热传导及残余气体量、多层系统的绝热效果得到提高。
本发明的目的是使用合理的间隔层来组合多层系统，使新系统具有优异的绝热效果，并具有重量轻、体积小、工艺性能好、成本低等优点。
达到上述目的的方法是以涤纶，聚酰亚胺，聚丙烯等聚酯薄膜为基体。一面镀以高反射率金属，(一般为Al、Cu、Ag、Au等)作辐射屏，在未镀金属的一面，用吸附方法涂以硅酸盐为主要成份的颗粒状涂料，作为间隔层。辐射屏与间隔层成为一个整体。颗粒状涂料的主要成份(1)SiO2(2)TiO2(3)ZrO2(4)C等，以SiO2为主要成份的颗粒作间隔层效果最好。
使用颗粒状物质作间隔层，能有效地减少系统的固相热传导，及系统内部残余气体量。涂有颗粒状材料的多层系统与不涂颗粒状涂料的多层系统相比绝热效果有显著提高，近一倍左右。接近理论绝热效果，这种多层系统具有重量轻、体积小、强度高、工艺性能好、成本低等优点。
本发明实施例1，是用厚度为10μ涤纶薄膜经真空连续镀铝，镀一面，辐射率为0.06以下。在未镀铝的一面涂以颗粒状涂料，作为间隔层，用这种材料组合成的多层系统称GS-80系统。这种颗粒状涂料的主要成份为SiO2直径＜30μ，容重为0.3g/cm3，导热系数低(10-3KCal/m.h.℃量级)。是用吸附方法涂于涤纶膜，辐射屏与间隔层成为一整体。具有质地柔软、强度高、工艺性能好、使用方便、成本低等优点，在10-5毫采汞柱真空度下测量了该多层系统的绝热性能示于表1。
表1 各种多层系统的绝热性能系统组合 屏数 厚度冷面温度热面温度传热系数 有效导热系数mm ℃ ℃ kcal/m2，h.℃ kcal/m.h.℃双面镀铝涤纶 25.9 132 0.157 9.98×10-4膜+KT-231 29 0.4尼龙网 -87.3 32.2 0.084 5.39×10-4双面镀铝涤纶 28 9.5 26.0 110.8 0.154 10.21×10-4膜+敷料纸 -77.1 27.5 0.076 5.02×10-410微米厚双面 26.0 116.3 0.137 2.59×10-4镀铝涤纶膜无 34 2.9间隔层 -82.0 27.6 0.071 1.81×10-410微米厚单面镀铝涤纶膜 30 2.2 24.3 120.9 0.149 2.89×10-4无间隔层GS-80 30 2.7 28.2 104.6 0.081 1.90×10-4-101.0 42.1 0.033 7.72×10-5用颗粒状材料作间隔层的多层系统与常用纤维型材料作间隔层多层系统相比绝热效果显著提高，近一倍左右。颗粒状间隔层对提高多层系统的绝热性能有较大作用，优于纤维型材料。
2。不同屏数的GS-80多层系统的绝热性能示于表2。
表2不同屏数GS-80多层系统绝热性能系统组合 屏数 厚度 冷面温度 热面温度 传热系数 有效导热系数mm ℃ ℃ kcal/m2，h.℃ kcel/m.h.℃28.2 143.2 0.092 2.18×10-428.2 104.6 0.081 1.90×10-430 2.7-71.2 43.3 0.041 9.60×10-5-101.0 42.1 0.033 7.72×10-529.0 129.5 0.107 1.17×10-428.8 93.5 0.099 1.05×10-4GS-80 15 1.2-75.1 34.8 0.042 4.50×10-5-105.4 33.6 0.034 3.60×10-529.2 139.6 0.126 1.86×10-424.8 97.2 0.108 1.60×10-410 1.5-67.3 62.2 0.069 9.50×10-5-67.8 37.8 0.057 8.50×10-5屏数增加绝热效果随之增加，但增至一定屏数后，系统的绝热效果增长缓慢，一般使用15～20屏为宜。
3.本发明提供的GS-80多层绝热系统经过强烈振动后绝热性能，示于表3。
表3 振动前后系统的绝热性能系统组合 屏数 厚度 冷面温度 热面温度 传热系数mm ℃ ℃ kcal/m2.h.℃GS-80 26.4 104.2 0.10030 2.4(振前) 29.0 143.0 0.113GS-80 28.7 96.5 0.095(振后) 30 2.6 28.8 133.3 0.105结果表明GS-80系统经过强烈振动绝热性能不变，涂料有良好的附着力，耐振性好。
4.放气速率测定，示于表4表4 不同时间GS-80材料放气速率时间(分) 10 15 21 30 42 60 90放气速率 10-886 37 20 11 6.5 3.8 2.5p.tov/cm2.S经查对比较认为GS-80材料的放气性能符合高真使用要求。
GS-80材料每平方米重14克左右，厚度约40μ，幅面宽1米，亦可切成各种宽度的条带，用于液氮、液氧、液氦容器绝热，容器性能均得到显著提高。
本发明实施例2，用厚度为10μ涤纶薄膜，在连续真空镀膜机中镀铝，镀一面，辐射率为0.06以下，在未镀铝一面涂以主要成份为TiO2、ZrO2或C的颗粒，组合多层系统，在10-5毫米汞柱真空度下测得绝热性能示于表5。
表5 各种新系统的绝热性系统 组合 屏数 厚度 冷面温度 热面温度 传热系数 有效导热率mm ℃ ℃ kcal/m2，h.℃ kcal/m.h.℃10μ单面镀铝涤纶膜涂 30 1.95 27 104.7 0.113 2.01×10-4TiO210μ单面镀铝涤纶膜涂 30 1.80 27.1 103.3 0.115 1.81×10-4ZrO210μ单面镀铝涤纶膜涂 30 2.02 27.4 105.4 0.112 1.87×10-4C颗粒状材料作间隔层，对多层系统的绝热效果有较好作用，上述测量结果说明了这一情况。颗粒涂料以实施例1主要成份为SiO2者最佳。
权利要求
1.一种属于绝热技术领域：
的多层绝热系统，由辐射屏和间隔层组成，其特征在于以聚酯薄膜为基体一面镀有高反射率金属层作为辐射屏，在未镀金属的一面涂以硅酸盐为主要成份的颗粒状涂料作间隔层。辐射屏和间隔层成为一个整体。
2.按权利要求
1所述的聚酯薄膜，其特征在于可为涤纶膜、聚酰亚胺膜、聚丙烯膜等。
3.按权利要求
1所述的高反射率金属膜为Al、Cu、Ag、Au等。
4.按权利要求
1的颗粒状涂料，其特征在于主要成份为(1)SiO2、(2)TiO2、(3)ZrO2、(4)C等的颗粒，其直径＜30微米。
5.按权利要求
1、2或4所述的颗粒状涂料，其特征是采用吸附方法加涂于聚酯薄膜未镀金属的一面。
6.按权利要求
1或4所述的颗粒状涂料，其特征在于主要成份SiO2的效果最佳。
专利摘要
一种多层绝热系统，属于绝热技术领域：
。该系统系以聚酯薄膜为基体，一面镀具有高反射率金属作辐射屏，辐射率在0.06以下，在未镀金属一面，涂以导热系数低的硅酸盐质颗粒状物质，作间隔层。辐射屏与间隔层成为一个整体的材料所组成，颗粒状间隔层对提高多层系统绝热性能有良好的效果。这种新材料强度高、重量轻、厚度薄、耐振动、质地柔软、工艺性能好、使用方便。
文档编号F16L59/02GK85106550SQ85106550
公开日1987年2月18日 申请日期1985年8月22日
发明者苏振琴, 陆燕静 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan