Ciekły azot: Azot w stanie ciekłym. Obojętny, bezbarwny, bezwonny, niekorozyjny, niepalny, o ekstremalnie kriogenicznej temperaturze. Azot stanowi większość atmosfery (78,03% objętości i 75,5% masy). Azot jest nieaktywny i nie podtrzymuje spalania. Odmrożenia spowodowane nadmiernym kontaktem endotermicznym podczas parowania.
Ciekły azot to wygodne źródło chłodu. Ze względu na swoje unikalne właściwości, ciekły azot stopniowo zyskuje coraz większą uwagę i uznanie wśród ludzi. Jest coraz szerzej stosowany w hodowli zwierząt, medycynie, przemyśle spożywczym i badaniach kriogenicznych. Jego zastosowanie w elektronice, metalurgii, lotnictwie i kosmonautyce, produkcji maszyn i innych dziedzinach stale się rozwija.
Nadprzewodzący kriogeniczny
Nadprzewodniki posiadają unikalne właściwości, dzięki którym prawdopodobnie znajdą szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach. Nadprzewodniki uzyskuje się poprzez zastosowanie ciekłego azotu zamiast ciekłego helu jako nadprzewodzącego czynnika chłodniczego, co otwiera szerokie możliwości zastosowania technologii nadprzewodzącej i jest uważane za jeden z największych wynalazków naukowych XX wieku.
Nadprzewodząca lewitacja magnetyczna to nadprzewodząca ceramika YBCO, gdy materiał nadprzewodzący jest schłodzony do temperatury ciekłego azotu (78 K, proporcjonalnie do -196°C), przechodząc ze stanu normalnego w stan nadprzewodzący. Pole magnetyczne generowane przez ekranowany prąd naciska na pole magnetyczne toru, a jeśli siła ta jest większa niż ciężar pociągu, wagon może być zawieszony. Jednocześnie część pola magnetycznego jest uwięziona w nadprzewodniku w wyniku efektu przytrzymywania strumienia magnetycznego podczas procesu chłodzenia. To uwięzione pole magnetyczne jest przyciągane do pola magnetycznego toru, a dzięki zarówno odpychaniu, jak i przyciąganiu, wagon pozostaje trwale zawieszony nad torem. W przeciwieństwie do ogólnego efektu odpychania i przyciągania magnesów tej samej płci, oddziaływanie między nadprzewodnikiem a zewnętrznym polem magnetycznym zarówno odpycha, jak i przyciąga, dzięki czemu zarówno nadprzewodnik, jak i magnes wieczny mogą przeciwstawić się własnej grawitacji i zawiesić się lub zawisnąć do góry nogami pod sobą.
Produkcja i testowanie podzespołów elektronicznych
Badanie naprężeń środowiskowych polega na doborze odpowiedniej liczby czynników środowiskowych, zastosowaniu odpowiedniego poziomu naprężeń środowiskowych do komponentów lub całej maszyny, co powoduje wady procesowe komponentów, tj. wady w procesie produkcji i montażu, a następnie ich korektę lub wymianę. Badanie naprężeń środowiskowych jest przydatne w celu zaakceptowania cykli temperaturowych i drgań losowych. Badanie cykli temperaturowych ma na celu zaakceptowanie wysokiej szybkości zmian temperatury i dużego naprężenia cieplnego, tak aby komponenty z różnych materiałów, ze względu na wady spoin, asymetrię materiału, wady procesowe spowodowane ukrytymi problemami i awariami, zaakceptowały szybkość zmian temperatury 5°C/min. Zakres temperatur wynosi od -40°C do +60°C. Liczba cykli wynosi 8. Taka kombinacja parametrów środowiskowych sprawia, że wirtualne spawanie, łączenie elementów i ujawnianie własnych wad komponentów jest bardziej oczywiste. W przypadku badań masowych cykli temperaturowych możemy rozważyć akceptację metody dwukomorowej. W tym środowisku badanie powinno być przeprowadzone na poziomie.
Ciekły azot jest szybszą i skuteczniejszą metodą ekranowania i testowania podzespołów elektronicznych i płytek drukowanych.
Umiejętności kriogenicznego mielenia kulowego
Kriogeniczny młyn kulowy planetarny jest stale zasilany ciekłym azotem, który jest dostarczany do młyna kulowego, wyposażonego w pokrywę termoizolacyjną. Zimne powietrze obraca się z dużą prędkością, pochłaniając ciepło generowane przez zbiornik mielący, dzięki czemu zbiornik mielący zawiera materiały i kule mielące. W środowisku kriogenicznym mieszanie, mielenie precyzyjne, rozwój nowych produktów i produkcja małych partii zaawansowanych technologicznie materiałów. Produkt jest kompaktowy, w pełni funkcjonalny, spełnia wysokie wymagania, charakteryzuje się niskim poziomem hałasu i jest szeroko stosowany w medycynie, przemyśle chemicznym, ochronie środowiska, przemyśle lekkim, budownictwie, metalurgii, ceramice, minerałach i innych gałęziach przemysłu.
Umiejętności obróbki ekologicznej
Cięcie kriogeniczne polega na zastosowaniu kriogenicznego płynu, takiego jak ciekły azot, ciekły dwutlenek węgla i natrysku chłodnego powietrza do układu tnącego obszaru cięcia, co powoduje, że obszar cięcia ma lokalny stan kriogeniczny lub ultrakriogeniczny, wykorzystując kriogeniczną kruchość przedmiotu obrabianego w warunkach kriogenicznych, poprawiając obrabialność przedmiotu obrabianego, trwałość narzędzia i jakość powierzchni przedmiotu obrabianego. W zależności od różnicy w medium chłodzącym, cięcie kriogeniczne można podzielić na cięcie chłodnym powietrzem i cięcie z chłodzeniem ciekłym azotem. Metoda kriogenicznego cięcia chłodnym powietrzem polega na natryskiwaniu kriogenicznego powietrza o temperaturze od -20℃ do -30℃ (lub niższej) do części roboczej końcówki narzędzia i mieszaniu go ze śladowymi ilościami środka smarnego (10~20m³ na godzinę), co zapewnia chłodzenie, usuwanie wiórów i smarowanie. W porównaniu z tradycyjnym cięciem, cięcie z chłodzeniem kriogenicznym może poprawić zgodność procesu, jakość powierzchni przedmiotu obrabianego i prawie całkowicie wyeliminować zanieczyszczenie środowiska. Centrum obróbcze japońskiej firmy Yasuda Industry Company akceptuje układ adiabatycznego kanału powietrznego umieszczonego pośrodku wału silnika i wału noża, i prowadzi bezpośrednio do ostrza za pomocą kriogenicznego chłodnego powietrza o temperaturze -30℃. Taki układ znacznie poprawia warunki skrawania i jest korzystny dla wdrożenia technologii cięcia zimnym powietrzem. Kazuhiko Yokokawa przeprowadził badania nad chłodzeniem chłodnym powietrzem w toczeniu i frezowaniu. W teście frezowania, do porównania siły użyto płynu chłodzącego na bazie wody, powietrza o normalnej temperaturze (+10℃) i chłodnego powietrza (-30℃). Wyniki wykazały, że trwałość narzędzia została znacznie poprawiona, gdy zastosowano chłodne powietrze. W teście toczenia, szybkość zużycia narzędzia przy chłodnym powietrzu (-20℃) jest znacznie niższa niż przy normalnym powietrzu (+20℃).
Cięcie z chłodzeniem ciekłym azotem ma dwa ważne zastosowania. Po pierwsze, wykorzystuje się ciśnienie butli do rozpylania ciekłego azotu bezpośrednio na obszar cięcia, podobnie jak chłodziwo. Po drugie, pośrednie chłodzenie narzędzia lub przedmiotu obrabianego poprzez wykorzystanie cyklu parowania ciekłego azotu pod wpływem ciepła. Obecnie cięcie kriogeniczne jest istotne w obróbce stopów tytanu, stali wysokomanganowej, stali hartowanej i innych trudnych w obróbce materiałów. Firma KPRaijurkar zastosowała narzędzie z węglika spiekanego H13A i wykorzystała narzędzie z chłodzeniem ciekłym azotem do przeprowadzenia eksperymentów cięcia kriogenicznego stopu tytanu. Wyniki testów wykazały, że w porównaniu z tradycyjnymi metodami cięcia, zużycie narzędzia zostało wyraźnie wyeliminowane, temperatura cięcia została obniżona o 30%, a jakość obróbki powierzchni przedmiotu obrabianego znacznie poprawiona. Wan Guangmin zastosował metodę chłodzenia pośredniego do przeprowadzenia eksperymentów cięcia kriogenicznego stali wysokomanganowej, a wyniki zostały skomentowane. Zastosowanie metody chłodzenia pośredniego do obróbki stali wysokomanganowej w warunkach kriogenicznych eliminuje siłę narzędzia, zmniejsza zużycie narzędzia, poprawia oznaki utwardzania zgniotowego i poprawia jakość powierzchni przedmiotu obrabianego. Wang Lianpeng i in. zastosowali metodę natryskiwania ciekłym azotem do niskotemperaturowej obróbki stali hartowanej 45 na obrabiarkach CNC i skomentowali wyniki testów. Trwałość narzędzia i jakość powierzchni przedmiotu obrabianego można poprawić poprzez zastosowanie metody natryskiwania ciekłym azotem do niskotemperaturowej obróbki stali hartowanej 45.
W procesie obróbki chłodzonym ciekłym azotem, węglik spiekany charakteryzuje się wytrzymałością na zginanie, kruchością i odpornością na korozję. Wytrzymałość i twardość rosną wraz ze wzrostem temperatury, dlatego też materiał narzędziowy z węglika spiekanego chłodzony ciekłym azotem może zapewnić doskonałe parametry skrawania, porównywalne z temperaturą pokojową. Ich parametry zależą od liczby faz wiążących. W przypadku stali szybkotnącej, chłodzonej kriogenicznie, twardość wzrasta, a udarność jest niska, ale ogólnie rzecz biorąc, może zapewnić lepsze parametry skrawania. Przeprowadzono badania nad niektórymi materiałami poddanymi obróbce kriogenicznej w celu poprawy ich skrawalności, w tym nad doborem stali niskowęglowej AIS1010, stali wysokowęglowej AIS1070, stali łożyskowej AISIE52100, stopu tytanu Ti-6A 1-4V, stopu aluminium odlewanego A390 i pięciu materiałów. Wdrożono badania i dokonano oceny: Ze względu na doskonałą kruchość w warunkach kriogenicznych, pożądane rezultaty obróbki można uzyskać poprzez skrawanie kriogeniczne. W przypadku stali wysokowęglowej i łożyskowej, wzrost temperatury w strefie skrawania i zużycie narzędzia można ograniczyć poprzez chłodzenie ciekłym azotem. W przypadku odlewów aluminiowych do cięcia, zastosowanie chłodzenia kriogenicznego może poprawić twardość narzędzia i jego odporność na zużycie ścierne spowodowane fazą krzemu, natomiast w przypadku obróbki stopów tytanu, jednoczesne kriogeniczne chłodzenie narzędzia i przedmiotu obrabianego, korzystnie wpływa na niską temperaturę skrawania i eliminuje powinowactwo chemiczne między tytanem a materiałem narzędzia.
Inne zastosowania ciekłego azotu
Satelita Jiuquan wysłał specjalną centralną stację paliwa w celu produkcji ciekłego azotu, materiału pędnego dla paliwa rakietowego, który jest wtłaczany do komory spalania pod wysokim ciśnieniem.
Wysokotemperaturowy nadprzewodzący kabel zasilający. Służy do zamrażania rurociągów z cieczą w nagłych wypadkach. Stosowany do kriogenicznej stabilizacji i kriogenicznego hartowania materiałów. Szeroko stosowane są również urządzenia do chłodzenia ciekłym azotem (objawy rozszerzalności cieplnej i skurczu w niskich temperaturach w zastosowaniach przemysłowych). Umiejętności zasiewania chmur ciekłym azotem. Umiejętności drenażu ciekłym azotem w czasie rzeczywistym są przedmiotem ciągłych badań. Zastosowanie podziemnego gaszenia pożarów azotem pozwala na szybkie gaszenie pożarów i eliminację szkód spowodowanych wybuchem gazu. Dlaczego warto wybrać ciekły azot: Ponieważ schładza się szybciej niż inne metody i nie reaguje chemicznie z innymi substancjami, znacznie ogranicza przestrzeń i zapewnia suchą atmosferę, jest przyjazny dla środowiska (ciekły azot ulatnia się bezpośrednio do atmosfery po użyciu, nie pozostawiając żadnych zanieczyszczeń), jest prosty i wygodny w użyciu.
Sprzęt kriogeniczny HL
Sprzęt kriogeniczny HLzałożona w 1992 roku jest marką powiązaną zHL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,LtdFirma HL Cryogenic Equipment zobowiązała się do projektowania i produkcji kriogenicznych systemów rurowych z izolacją wysokopróżniową oraz powiązanego sprzętu pomocniczego, aby sprostać zróżnicowanym potrzebom klientów. Rury i elastyczne przewody z izolacją próżniową są wykonane z wysokiej próżni i wielowarstwowych, wielowarstwowych, specjalnych materiałów izolacyjnych, a następnie poddawane szeregowi niezwykle rygorystycznych procesów obróbki technicznej i obróbce wysokopróżniowej, które są wykorzystywane do przesyłu ciekłego tlenu, ciekłego azotu, ciekłego argonu, ciekłego wodoru, ciekłego helu, skroplonego etylenu (LEG) i skroplonego gazu ziemnego (LNG).
Seria produktów separatorów faz, rur próżniowych, węży próżniowych i zaworów próżniowych w firmie HL Cryogenic Equipment Company, która przeszła szereg niezwykle rygorystycznych obróbek technicznych, jest używana do przesyłu ciekłego tlenu, ciekłego azotu, ciekłego argonu, ciekłego wodoru, ciekłego helu, LEG i LNG. Produkty te są serwisowane w sprzęcie kriogenicznym (np. w zbiornikach kriogenicznych, zbiornikach Dewara i chłodniach itp.) w branżach związanych z separacją powietrza, gazami, lotnictwem, elektroniką, nadprzewodnikami, układami scalonymi, farmacją, biobankami, żywnością i napojami, montażem automatyki, inżynierią chemiczną, hutnictwem, gumą, produkcją nowych materiałów i badaniami naukowymi itp.
Czas publikacji: 24-11-2021
