高真空多层绝热材料绝热性能测试系统研究

摘要

随着抽真空工艺以及高真空多层绝热工艺的不断发展，无论是在航天领域还是低温液体贮存领域，有“超级绝热”之称的真空多层绝热所占的比重越来越大。国内外一般采用表观导热系数与比热流来衡量真空多层绝热材料绝热性能的优劣，而上述参数受到材料、层间真空度、层密度、材料厚度、边界温度以及试验平台几何尺寸等诸多因素的影响，即使同种材料在不同的试验平台下所得的结果也各不相同[1]。因此搭建一套可靠的真空多层绝热材料绝热性能测试系统，作为今后真空多层材料绝热性能指标标准化测量具有重要的工程应用价值。为此，本文主要做了以下工作:
　　 1.系统地整理了自二十世纪五十年代以来真空多层绝热材料的发展历史，对几种典型的国内外试验平台做了介绍，并指出了其发展趋势。
　　 2.介绍了多层绝热材料的理论传热模型，分别对真空多层绝热材料中的辐射传热、固体传热以及气体传热做了理论分析。
　　 3.详细介绍了试验系统的量热器、真空系统、检漏系统、数据采集系统以及低温液体系统，对各系统的功能、尺寸以及测量范围与测量精度做了描述。详细介绍了测试系统的试验步骤。
　　 4.通过比较系统本底的实验结果与理论计算值验证了系统的可靠性，并基于此试验平台进行了三种试样材料的绝热性能测试，实验结果对于企业的实际生产、材料的工程应用具有指导意义。
　　 5.最后给出了多层绝热材料测试系统的发展趋势，指出此测试平台仍有待提高之处。

目录

声明

摘要

主要符号表

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 真空多层绝热材料的发展

1．1．2 多层绝热材料相关真空工艺

1．2 研究现状

1．2．1 国内试验平台

1．2．2 国外试验平台

1．3 本章小结

第二章 理论分析

2．1 多层绝热材料的传热

2．1．1 多层绝热材料的辐射传热

2．1．2 多层绝热材料的固体导热

2．1．3 多层绝热材料的气体导热

2．2 系统理论本底漏热计算

2．3 本章小结

第三章 试验装置与试验原理

3．1 试验装置介绍

3．1．1 量热器

3．1．2 真空系统

3．1．3 检漏系统

3．1．4 数据采集系统

3．1．5 低温液体系统

3．2 试验原理

3．3 试验步骤

3．3．1 真空多层绝热材料的包扎

3．3．2 抽真空

3．3．3 实验数据记录

3．4 本章小结

第四章 数据处理与结果分析

4．1 空桶试验试验结果

4．2 试验平台误差分析

4．3 三种试样的实验结果分析

4．4 本章小结

第五章 全文总结与展望

5．1 全文总结

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简历及读研期间主要科研成果