低温绝热容器是指用于存储液氧、液氮、液氩、液化天然气等低温液体的压力容器。此类容器一般需要承受 200K 以上的温差，如果容器的绝热性能不过关，低温液体受热后过量挥发，轻则会造成浪费，重则由于内压升高还可能会造成危险。为了满足低温储罐对绝热性能的超高要求，真空是绝对不可或缺的重要手段。

热量传递的三种方式

只要在物体内部或物体间有温度差存在，热能就必然以以下三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象。热传导在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流。

热辐射是所有物体都有的传热方式，一切温度高于绝对零度的物体都会以电磁波的形式向外传递热量。

热对流指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，对流是液体和气体热传递的主要方式，气体的对流比液体明显。

气体分子：我们不生产热，我们只是大自然的搬运工

下面是一个低温储罐的局部截面示意图，左侧热端表示储罐外壁，它附近的气体温度较高，从微观上看，此处分子的平均热运动速度较快，这些较快的分子会碰撞其它分子，并通过不断的碰撞，把速度（宏观上的温度）逐步传递给右侧冷端的分子，并最终传导到冷端，也就是储罐内壁。很显然，气体分子起到了热量搬运工的作用。如果冷端和热端之间的间距以及传热的面积固定，该空间内搬运工的数量（宏观上用气体的压力来表示）会直接影响传热效率。

抽真空：真空度多高才够高

抽真空直接减少了热量搬运工的数量，因此绝热效果非常显著。如下图所示，气体压力从大气压（1000 mbar）开始下降时，传热系数迅速降低，当压力降低到 0.001mbar 以下时，即使真空度再提高，整体的传热系数也不再明显降低。（在该压力以下，大部分的气体分子都已经被抽除，主要依靠热辐射来传热，而热辐射的效率与真空度关系不大。）因此，一般的低温储罐抽真空的目标都会设在 0.001mbar 左右，当然这是储罐夹层内部的压力，如果真空计装在抽气管道上，目标压力要设置的更低一些。

多层反射：阻隔热辐射的利器

在真空下，由于依靠气体分子热运动的对流传热几乎降低到零，传热主要依靠热辐射，如下图所示，在冷端设置面向热端的多层反射是阻隔热辐射的有效方式。

多孔结构：让热量搬运工晕头转向的迷宫

多孔材料中类似迷宫一样的空隙可以有效地降低“热量搬运工”的工作效率，平均空隙越小，效果越明显。因此，低温储罐一般都会填充或缠绕多孔的绝热材料，有些绝热材料还会同时具有多孔绝热辐射反射层，以进一步提升绝热效果。

高真空与多孔结构 鱼和熊掌如何兼得

真空和多孔材料都可以有效地提高绝热性能，然而，多孔结构对抽真空却很不利：放气率大，会形成较大的气体负载；抽气通道狭窄，流导较小；热量传递困难，不利于内部吸附的水汽蒸发。

为了在采用多孔绝热材料的同时提高真空度，通常采用热氮气置换的方式向多孔材料的内部传热，以帮助吸附的水汽汽化；即便如此，仍然需要对腔体进行少则几天，长则 1-2 周的长时间抽气；在储罐生产时，为了提高效率，一般采用多工位同时抽气的方式，这就要求所采用的真空泵抽速大，并且可靠性高。