Г.И. Абрамов, В.М. Бродянский. Хранение и транспорт ожиженных газов

Экранно-вакуумная изоляция

б) Применяемые материалы и их и свойства

В качестве материала для экранов может быть использована фольга из различных металлов: алюминия, меди, латуни, никеля, нержавеющей стали, олова. На практике, как правило, применяют алюминиевую фольгу, имеющую малый вес, низкую стоимость и высокую отражательную способность. Как отмечалось ранее, степень черноты металлических поверхностей и уменьшается при снятии внутренних напряжений, поэтому для экранов рекомендуется мягкая фольга, отожженная при температуре 400-450°С; чистота поверхности фольги должна быть не ниже 12-го класса. Примеси в металле также уменьшают его отражательную способность, поэтому для изготовления фольги применяется алюминий чистотой не ниже 99,5%. Толщина фольги 5-15 мкм.

Широкое применение нашли экраны из полимерной пленки, покрытой с одной или двух сторон напыленным слоем металла. Для изготовления пленки применяют полиэфирные смолы, в частности полиэтилентерефталат. Они имеют малое газовыделение в вакууме, обладают высокой прочностью и малым весом. Для изоляции применяют полиэтилентерефталатную (лавсановую) пленку толщиной 0,006-0,012 мм; на пленку напыляют методом испарения в вакууме слой алюминия толщиной 0,01-0,02 мкм. Особенно важное достоинство пленки - низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет использовать ее без установки прокладок между экранами. В этом случае пленка покрывается слоем алюминия только с одной стороны и поверхность ее делается рифленой для уменьшения площадок контакта между слоями.

Наилучшими прокладочными материалами для экранно-вакуумной изоляции являются стекловолокнистые материалы. Стеклянное волокно можно изготовить диаметром до 0,5 мкм; оно прочно, не горит, обладает малым газовыделением в вакууме. Стекловолокнистые листовые материалы изготовляют в виде бумаги или ткани. Волокна в стеклобумаге могут склеиваться или соединяться другим способом. Применяется стеклохолст марки ЭВТИ; его толщина 0,10-0,15 мм, плотность 20-30 г/м². Более низкий коэффициент теплопроводности у стеклобумаги СБР; толщина ее - 0,04-0,12 мм, плотность - 10-30 г/м². Хорошие результаты дает также применение стеклосетки. Эта сетка получается переплетением нитей из непрерывного стеклянного волокна. Фирма Артур Д. Литтл (США) применяет стеклосетку толщиной 0,5 мм с ячейками 3,2х3,2 мм.

Эффективным прокладочным материалом является бумага, спрессованная из несклееных волокон диаметром 0,2-0,5 мкм и 0,5-0,75 мкм и длиной менее 13 мм. Листы бумаги изготовляются очень тонкими, толщиной около 0,05 мм; плотность бумаги ~ 17 г/м³. Эта бумага используется фирмой Линде (США) при изготовлении изоляции типа SI-62. Недостатком бумаги является содержание значительного количества связующего вещества - органического соединения, выделяющего много газов в вакууме и делающего бумагу горючей и взрывоопасной в среде кислорода.

Экраны из алюминиевой фольги и лавсановой пленки также могут гореть и взрываться в среде кислорода, поэтому применять экранно-вакуумную изоляцию этого вида в сосудах для хранения жидкого кислорода не рекомендуется.

Следующая страница: 1-5-в. Экранно-вакуумная изоляция. Перенос тепла