[发明专利]一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板

说明书

本发明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，本发明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。

技术领域

本发明属于核聚变技术领域，尤其涉及一种无需粘合剂的碳纳米管海绵低温吸附板。

背景技术

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。

CFETR整个真空系统由若干台低温泵(低温泵主体结构参见图1)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。

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。

本发明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。

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。

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。

优选的，所述金属丝网格组件中金属丝的半径为0.2～2mm。

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。

优选的，所述碳纳米管海绵的厚度为10～20mm。

优选的，所述低温吸附板主体的厚度为15～25mm。

优选的，所述金属丝网格组件为不锈钢丝网格组件。

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。

本发明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。

本发明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，本发明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。