液氮罐多層結(jié)構(gòu)的絕熱分析之多層材料

目前廣泛采用的是鋁箔和單面或者雙面鍍鋁滌綸薄膜作多層材料，鋁箔已被公認(rèn)具有良好的反射率。按照輻射傳熱機理，當(dāng)輻射熱射到最外層反射屏?xí)r，大部分輻射熱被反射回去了，只有小部分輻射熱被反射屏所吸收，轉(zhuǎn)換成熱能繼續(xù)向第二層反射屏輻射，除此之外，還存在著通向間隔物的接觸熱傳導(dǎo)和鋁箔的縱向傳熱。如果選用的間隔物導(dǎo)熱系數(shù)小，這對于阻隔輻射熱流是十分有利的，然而通常所注重的是選擇熱系數(shù)小的材料，而忽視了材料的反輻射特性。杜瓦罐

如尼龍紗，棉絲紙等，都是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，我們完全可以把它們看成是一種透明體，這對阻隔輻射熱流不起絲毫作用。另一方面，純鋁箔具有良好的塑性，再加上尼龍紗、棉絲紙、玻璃絲布具有良好的軟性，因此，在多層纏繞時很容易使層間貼合在一起，造成大面積的接觸熱傳導(dǎo)，更為嚴(yán)重的是反射屏和間隔物容易錯開，使反射屏之間短路，這對罐子的絕熱性能是很不利的。

用鍍鋁滌綸薄膜作反射屏，雖然該材料具有很好的抗拉強度，宜于工藝操作，但這種材料往往因鍍鋁工藝不佳，鋁層不均勻而引起輻射貫穿;其次，這種材料的靜電感應(yīng)十分嚴(yán)重，往往在多層纏繞時，層與層之間會自然地大面積貼合，引起層間接觸熱傳導(dǎo);其三這種材料的價格十分昂貴，因此，用鍍鋁滌綸薄膜作多層材料用于大批量商品生產(chǎn)是不經(jīng)濟的。

大量的長時間的實踐證明，多層結(jié)構(gòu)的絕熱效果與多層材料的硬性有密切關(guān)系，我們采用一種硬性較高的復(fù)合多層材料在其它條件均相同的情況下作對比試驗，其罐子的絕熱性能均取得領(lǐng)先的效果(見表2)。

這種硬性多層材料經(jīng)干燥處理后具有很好的硬性，因此多層纏繞時，層與層之間不會貼合在一起，這就容易形成層間距離不等的微小空間，這正是理想多層結(jié)構(gòu)所追求的，這些微小的空間增大了層間的熱阻，大大減小了層間的熱傳導(dǎo);另一方面。這種硬性多層材料的隔熱復(fù)合層也具有較好的反輻射特性，這對阻止熱輻射起了一定的作用，這兩點是認(rèn)識多層結(jié)構(gòu)的絕熱性能好壞的關(guān)鍵問題，應(yīng)該引起足夠的重視。杜瓦罐