真空与低温Vacuum &Cryogenics
第22卷第2期2016年4月收稿日期：2016-01-11
基金项目：国家重点实验室基金（SKLTSCP1307）
作者简介：严开祺（1987-），男，北京人，主要从事高性能粉体软化学法制备与应用。E-mail ：yankaiqi@https://www.doczj.com/doc/034192976.html, 。
空心玻璃微球低温绝热性能研究进展
严开祺1，2，王平1，2
，张敬杰1
（1.中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂国家重点实验室，北京100190；
2.中国科学院大学，北京100049）
摘要：空心玻璃微球作为一种新型高性能粉末材料，特殊的球形空心结构使其在低温绝热领域有很好的应用前景。文章综述了空心玻璃微球与珠光砂、气凝胶等粉末绝热材料和真空多层材料以及单纯高真空的低温绝热性能对比研究，并进一步综述了空心玻璃微球本身性能变化和金属包覆对其低温绝热性能的影响研究。另外，还介绍了微球绝热系统在1000L 、22700L 和218000L 储罐中的实际应用情况。
关键词：空心玻璃微球；低温绝热；低温储罐中图分类号：TB383
文献标志码：A
文章编号：1006-7086（2016）02-0063-07
DOI ：10.3969/j.issn.1006-7086.2016.02.001
PROGRESS IN THE CRYOGENIC INSULATION OF HOLLOW GLASS MICROSPHERES
YAN Kai-qi 1，2，WANG Ping 1，2，ZHANG Jing-jie 1
（1.State Key Laboratory of Technologies in Space Cryogenic Propellants ，Technical Institute of Physics and Chemistry ，Chinese Academy of Science ，Beijing 100190，China ；2.University of Chinese Academy of Science ，Beijing 100049，China ）
Abstract ：As a high performance powder material ，hollow glass microspheres have a very good application prospect in cryogenic insulation for its special hollow spherical structure.The research on cryogenic thermal performance compari-son between hollow glass microspheres and aerogel beads ，perlite powder ，vacuum multi-layer insulation material and vac-uum only was summarized in this paper.Research on cryogenic thermal performance of coated microspheres and the per-formance of the bubbles itself was also summarized in this paper.What ’s more ，the application of microsphere insulation system on cryogenic tanks of 1000L ，22700L and 218000L was briefly introduced.
Key words ：Hollow Glass Microspheres ；cryogenic insulation ；cryogenic tank
0引言随着科学技术的不断发展，低温技术的应用领
域得到了大幅度的拓展。其中，低温绝热与贮存运输技术是获得与保持低温、实现低温技术应用的必不可少的手段。低温绝热与贮存运输技术推动了液氢（LH 2）、液氧（LO 2）、液化天然气等低温气体储存、运输、利用和回收。低温绝热与贮存运输技术效率高低的关键是绝热材料的应用。
近年来，一种新型高性能材料空心玻璃微球（Hollow Glass Microspheres ，HGM ），被广泛用于保温隔热领域。HGM 是一种新型无机非金属球形粉体材料，由直径1~200μm 及以上的球形薄壁（0.5~2.0μm ）玻璃微粒组成，是一种内部充斥CO 2等气
体的封闭微型球体。由于HGM 独特的球形组合，具有滚轴效应，且其粒径小、质轻、机械强度高、导热性能低、介电常数小、机械强度高、耐化学腐蚀，因此被广泛应用于军事、民用及其他高科技领域[1-3]。
将HGM 用于真空粉末绝热，将发挥出其许多优点。HGM 为球形度很好的刚性空心微球，颗粒之间为点接触，空心结构使得热传导路径延长，能有效降低接触导热；HGM 为闭孔微球，将气体封存在球体内部，较大限度的阻止气体流动传热，另外采取有效手段对HGM 进行粒径分级，达到理想的堆积状态，可以使气体导热降到最低值，达到理想的绝热效果；HGM 为带有致密球壳的闭孔微球，通过控制粒度，可以较大限度的对热辐射进行散射；利用微观
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