一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板，包括：低温吸附板主体、碳纳米管海绵与金属丝网格组件；所述碳纳米管海绵设置于低温吸附板主体与金属丝网格组件之间，且通过金属丝网格组件固定于低温吸附板主体的表面；所述金属丝网格组件的四周固定连接于低温吸附板主体的表面。与现有技术相比，本实用新型专利技术将碳纳米管海绵采用机械固定的方式固定在低温吸附板主体表面，避免在低温泵使用过程中产生脱落，也方便维修更换；并且碳纳米管海绵与低温吸附板主体采用直接接触的方式，可避免引入无机粘合剂；再者碳纳米管海绵具有优良的吸附能力与较低的杂质含量，可提高低温泵及后续流程的安全性。泵及后续流程的安全性。泵及后续流程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板


[0001]本技术属于核聚变
，尤其涉及一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板。

技术介绍

[0002]聚变能作为核能有望终结能源危机。目前中国正在开展新一代先进聚变堆CFETR(中国聚变工程实验堆)的研究工作，旨在建成安全、可靠、稳定、持续的聚变实验装置，为未来解决能源问题奠定技术基础。
[0003]CFETR整个真空系统由若干台低温泵组成，通过交替运行的方式提供稳定的抽速和真空度，每个低温泵配备有28块低温板，每块低温板表面都涂覆有低温吸附剂，用于在4.5K的温度下吸附难冷凝气体氢同位素及氦。
[0004]传统低温吸附板采用椰壳型活性炭作为低温吸附材料，并通过无机粘合剂固定。但椰壳型活性炭作为低温吸附剂存在结构不均一、杂质含量高、易脱落粉化、导热性能差等问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板。
[0006]本技术提供了一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板，包括：
[0007]低温吸附板主体、碳纳米管海绵与金属丝网格组件；
[0008]所述碳纳米管海绵设置于低温吸附板主体与金属丝网格组件之间，且通过金属丝网格组件固定于低温吸附板主体的表面；
[0009]所述金属丝网格组件的四周固定连接于低温吸附板主体的表面。
[0010]优选的，所述低温吸附板主体为中空结构，且与接触碳纳米管海绵表面相垂直的两端分别设置有超临界气体进口与超临界气体出口。
[0011]优选的，所述超临界气体进口与超临界气体出口的外径各自独立地为5～10mm；内径各自独立地为2～7mm。
[0012]优选的，所述金属丝网格组件中金属丝的半径为0.2～2mm。
[0013]优选的，所述金属丝网格组件中网格的宽度与长度各自独立地为5～15mm。
[0014]优选的，所述碳纳米管海绵的厚度为10～20mm。
[0015]优选的，所述低温吸附板主体的厚度为15～25mm。
[0016]优选的，所述金属丝网格组件为不锈钢丝网格组件。
[0017]优选的，所述低温吸附板主体的规格为1000
×
200
×
20mm；所述碳纳米管海绵的规格为900
×
170
×
15mm；所述金属丝网格组件的规格为920
×
180
×
16mm。
[0018]本技术还提供了一种上述碳纳米管海绵低温吸附板在CFETR中的应用。
[0019]本技术提供了一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板，包括：低温吸附
板主体、碳纳米管海绵与金属丝网格组件；所述碳纳米管海绵设置于低温吸附板主体与金属丝网格组件之间，且通过金属丝网格组件固定于低温吸附板主体的表面；所述金属丝网格组件的四周固定连接于低温吸附板主体的表面。与现有技术相比，本技术将碳纳米管海绵采用机械固定的方式固定在低温吸附板主体表面，避免在低温泵使用过程中产生脱落，也在低温泵出现故障的时候方便维修更换；并且碳纳米管海绵与低温吸附板主体采用直接接触的方式，可避免引入无机粘合剂；再者碳纳米管海绵具有优良的吸附能力与较低的杂质含量，可提高低温泵及后续流程的安全性。
附图说明
[0020]图1为本技术提供的碳纳米管海绵低温吸附板的结构示意图；
[0021]图2为本技术提供的碳纳米管海绵低温吸附板的结构示意图；
[0022]图3为本技术提供的碳纳米管海绵低温吸附板的三维渲染图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]本技术提供了一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板，包括：
[0025]低温吸附板主体、碳纳米管海绵与金属丝网格组件；
[0026]所述碳纳米管海绵设置于低温吸附板主体与金属丝网格组件之间，且通过金属丝网格组件固定于低温吸附板主体的表面；
[0027]所述金属丝网格组件的四周固定连接于低温吸附板主体的表面。
[0028]参见图1～图3，图1与图2为本技术提供的无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板的结构示意图，图2中A为碳纳米管海绵低温吸附板的俯视图，B为碳纳米管海绵低温吸附板不同方向的平视图，图3为本技术提供的碳纳米管海绵低温吸附板的三维渲染图；其中1为低温吸附板主体，2为碳纳米管海绵，3为金属丝网格组件，4为超临界气体进口，5为超临界气体出口。
[0029]本技术提供的碳纳米管海绵低温吸附板包括低温吸附板主体，其为碳纳米管海绵低温吸附板的主体结构，用于承载碳纳米管海绵与金属丝网格组件；所述低温吸附板主体优选为不锈钢低温吸附板主体；所述低温吸附板主体的长度优选为800～1500mm，更优选为800～1200mm，再优选为1000mm；所述低温吸附板的宽度优选为100～300mm，更优选为150～250mm，再优选为200mm；所述低温吸附板主体的厚度优选为15～25mm，更优选为20mm；所述低温吸附板主体优选为中空结构，通过注入高压水的方式使其形成超临界气体的流道；所述低温吸附板主体的沿中空结构内超临界气体流道的两端也即与接触碳纳米管海绵表面相垂直的两端优选分别设置有超临界气体进口与超临界气体出口；超临界气体进口、中空结构与超临界气体出口相连通，用于通过超临界气体以使低温吸附板主体表面冷却；超临界气体从超临界气体出口流出后，还可流入下一个低温吸附板主体内；所述超临界气体优选为超临界氦，可使低温吸附板主体表面冷却至4.5K，以便吸附难冷凝气体氦及氢同
位素；所述超临界气体进口与超临界气体出口优选为管状，更优选为不锈钢管，再优选为304不锈钢管；所述超临界气体进口与超临界气体出口的外径各自独立地优选为5～10mm，更优选为6～8mm；在本技术提供的实施例中，所述超临界气体进口与超临界气体出口的外径均具体为7mm；所述超临界气体进口与超临界气体出口的内径各自独立地优选为2～7mm，更优选为3～6mm；在本技术提供的实施例中，所述超临界气体进口与超临界气体出口的内径均具体为5mm；所述超临界气体进口与超临界气体出口的长度各自独立地优选为50～80mm，更优选为50～70mm，再优选为50～60mm；在本技术提供的实施例中，所述超临界气体进口与超临界气体出口的长度均具体为55mm。
[0030]所述低温吸附板主体的表面即长与宽形成的表面设置有碳纳米管海绵，其紧贴于低温吸附板主体的表面，用于吸附不易冷凝气体氦与氢的同位素。碳纳米管海绵是一种多孔海绵状碳纳米管块体材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板，其特征在于，包括：低温吸附板主体、碳纳米管海绵与金属丝网格组件；所述碳纳米管海绵设置于低温吸附板主体与金属丝网格组件之间，且通过金属丝网格组件固定于低温吸附板主体的表面；所述金属丝网格组件的四周固定连接于低温吸附板主体的表面。2.根据权利要求1所述的碳纳米管海绵低温吸附板，其特征在于，所述低温吸附板主体为中空结构，且与接触碳纳米管海绵表面相垂直的两端分别设置有超临界气体进口与超临界气体出口。3.根据权利要求2所述的碳纳米管海绵低温吸附板，其特征在于，所述超临界气体进口与超临界气体出口的外径各自独立地为5～10mm；内径各自独立地为2～7mm。4.根据权利要求1所述的碳纳米管海绵低温吸附板，其特征在于，所述金属丝网格组件中金属丝的半径为0.2～2mm。5.根据权利要求1所述的碳纳米管海绵低温吸附板，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小龙，谭伟航，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：