Рідкий азот: газоподібний азот у рідкому стані. Інертний, безбарвний, без запаху, некорозійний, негорючий, надзвичайно кріогенний. Азот становить більшу частину атмосфери (78,03% за об'ємом та 75,5% за вагою). Азот неактивний і не підтримує горіння. Обмороження, спричинене надмірним ендотермічним контактом під час випаровування.
Рідкий азот є зручним джерелом охолодження. Завдяки своїм унікальним властивостям, рідкий азот поступово отримує все більше уваги та визнання. Він дедалі ширше використовується в тваринництві, медицині, харчовій промисловості та кріогенних дослідженнях. Його застосування розширюється та розвивається в електроніці, металургії, аерокосмічній промисловості, машинобудуванні та інших сферах.
Кріогенна надпровідність
Надпровідник має унікальні характеристики, завдяки яким він, ймовірно, буде широко використовуватися в різних категоріях. Надпровідник отримують шляхом використання рідкого азоту замість рідкого гелію як надпровідного холодоагенту, що відкриває широкі можливості застосування надпровідної технології та вважається одним з найвидатніших наукових винаходів 20-го століття.
Надпровідна магнітна левітація - це надпровідний керамічний YBCO, який при охолодженні до температури рідкого азоту (78K, пропорційно -196°C) переходить з нормального стану в надпровідний. Магнітне поле, що генерується екранованим струмом, тисне на магнітне поле колії, і якщо сила перевищує вагу поїзда, вагон може бути підвішений. Водночас, частина магнітного поля затримується в надпровіднику через ефект закріплення магнітного потоку під час процесу охолодження. Це захоплююче магнітне поле притягується до магнітного поля колії, і завдяки відштовхуванню та тяжінню вагон міцно залишається підвішеним над колією. На відміну від загального ефекту відштовхування між магнітами однієї статі та тяжіння протилежної статі, взаємодія між надпровідником та зовнішнім магнітним полем одночасно виштовхує та притягує один одного, так що і надпровідник, і вічний магніт можуть чинити опір власній гравітації та підвішуватися або висіти догори ногами один під одним.
Виробництво та тестування електронних компонентів
Скринінг на напруження навколишнього середовища полягає у виборі кількості модельних факторів навколишнього середовища, застосуванні правильної кількості напруження навколишнього середовища до компонентів або всієї машини, а також у виявленні дефектів процесу виробництва та монтажу компонентів, а також у їх виправленні або заміні. Скринінг на напруження навколишнього середовища корисний для прийняття температурних циклів та випадкової вібрації. Випробування на циклічність температури полягає у прийнятті високої швидкості зміни температури, великого термічного напруження, так що компоненти з різних матеріалів, через погане з'єднання, власну асиметрію матеріалу, дефекти процесу, спричинені прихованими проблемами та гнучким відмовами, приймають швидкість зміни температури 5℃/хв. Гранична температура становить -40℃, +60℃. Кількість циклів становить 8. Таке поєднання параметрів навколишнього середовища робить віртуальне зварювання, обрізання деталей, виявлення власних дефектів компонентів більш очевидними. Для масових температурних циклічних випробувань можна розглянути метод прийняття двох коробок. У цьому середовищі скринінг слід проводити на рівні.
Рідкий азот – це швидший та корисніший метод екранування та тестування електронних компонентів і друкованих плат.
Навички кріогенного кульового фрезерування
Кріогенний планетарний кульовий млин - це рідкий азот, який безперервно подається в планетарний кульовий млин, оснащений кришкою для збереження тепла. Холодне повітря обертається з високою швидкістю, відводячи тепло, що генерується кульовим млином, в режимі реального часу, таким чином, що кульовий млин, що містить матеріали в кульовому млині, постійно перебуває в певному кріогенному середовищі. У кріогенному середовищі використовуються для змішування, тонкого подрібнення, розробки нових продуктів та невеликого серійного виробництва високотехнологічних матеріалів. Продукт має невеликі розміри, повну ефективність, високу сумісність з іншими продуктами, низький рівень шуму, широко використовується в медицині, хімічній промисловості, охороні навколишнього середовища, легкій промисловості, будівельних матеріалах, металургії, кераміці, мінералах та інших виробництві.
Навички екологічної обробки
Кріогенне різання — це використання кріогенних рідин, таких як рідкий азот, рідкий вуглекислий газ та розпилення холодного повітря, в системі різання зони різання, що призводить до локального кріогенного або ультракріогенного стану зони різання. Використання кріогенної крихкості заготовки в кріогенних умовах покращує оброблюваність заготовки різанням, термін служби інструменту та якість поверхні заготовки. Залежно від різниць охолоджувального середовища, кріогенне різання можна розділити на різання холодним повітрям та різання з охолодженням рідким азотом. Метод кріогенного різання холодним повітрям полягає у розпиленні кріогенного потоку повітря за температури -20℃ ~ -30℃ (або навіть нижче) на оброблювану частину різця, змішаного зі слідами рослинного мастила (10~20 м³/год), що забезпечує охолодження, видалення стружки та змащування. Порівняно з традиційним різанням, кріогенне охолоджувальне різання може покращити відповідність процесу обробці, покращити якість поверхні заготовки та практично не забруднювати навколишнє середовище. У обробному центрі японської промислової компанії Yasuda прийнято адіабатичне розташування повітряного каналу, вставленого посередині вала двигуна та вала різця, який безпосередньо веде до леза за допомогою кріогенного холодного повітря з температурою -30℃. Така конструкція значно покращує умови різання та є корисною для впровадження технології різання холодним повітрям. Казухіко Йококава провів дослідження охолодження холодним повітрям при токарній та фрезерній обробці. У випробуванні на фрезерування для порівняння сили використовувалися рідина для різання на водній основі, повітря нормальної температури (+10℃) та холодне повітря (-30℃). Результати показали, що довговічність інструменту значно покращилася при використанні холодного повітря. У випробуванні на токарну обробку швидкість зносу інструменту від холодного повітря (-20℃) значно нижча, ніж від звичайного повітря (+20℃).
Різання з охолодженням рідким азотом має два важливих застосування. Одне полягає у використанні тиску в балоні для розпилення рідкого азоту безпосередньо в зону різання, як рідини для різання. Інше – непряме охолодження інструменту або заготовки за допомогою циклу випаровування рідкого азоту під дією тепла. Зараз кріогенне різання важливе для обробки титанових сплавів, високомарганцевої сталі, загартованої сталі та інших важкооброблюваних матеріалів. К.П.Райджуркар застосував твердосплавний інструмент H13A та інструмент для циклічного охолодження рідким азотом для проведення експериментів з кріогенного різання титанового сплаву. Результати випробувань показали, що порівняно з традиційними методами різання, знос інструменту значно зменшився, температура різання знизилася на 30%, а якість обробки поверхні заготовки значно покращилася. Ван Гуанмін застосував метод непрямого охолодження для проведення експериментів з кріогенного різання високомарганцевої сталі, і результати прокоментовано. При застосуванні методу непрямого охолодження для обробки високомарганцевої сталі при кріогенній обробці усувається зусилля інструменту, зменшується знос інструменту, покращуються ознаки зміцнення, а також покращується якість поверхні заготовки. Ван Ляньпен та ін. застосував метод напилення рідкого азоту при низькотемпературній обробці загартованої сталі 45 на верстатах з ЧПК та прокоментував результати випробувань. Довговічність інструменту та якість поверхні заготовки можна покращити, застосувавши метод напилення рідкого азоту при низькотемпературній обробці загартованої сталі 45.
У стані обробки охолодженням рідким азотом карбідний матеріал поєднує міцність на вигин, в'язкість руйнування та стійкість до корозії, міцність та твердість зростають зі зниженням температури, тому твердосплавний ріжучий інструмент при охолодженні рідким азотом, ймовірно, може забезпечити чудову різальну здатність, як і при кімнатній температурі, і його продуктивність визначається кількістю зв'язуючих фаз. Для швидкорізальної сталі при кріогенному охолодженні твердість збільшується, а ударна в'язкість знижується, але загалом може покращити різальну здатність. Він провів дослідження щодо покращення оброблюваності різанням деяких матеріалів у кріогенних умовах, вибравши п'ять матеріалів: низьковуглецеву сталь AIS11010, високовуглецеву сталь AIS1070, підшипникову сталь AISIE52100, титановий сплав Ti-6A 1-4V та литий алюмінієвий сплав A390. Впровадження досліджень та оцінок: Завдяки чудовій крихкості при кріогенному різанні бажані результати обробки можна отримати кріогенним різанням. Для високовуглецевої сталі та підшипникової сталі підвищення температури в зоні різання та швидкість зносу інструменту можна стримувати охолодженням рідким азотом. При різанні ливарного алюмінієвого сплаву кріогенне охолодження може покращити твердість інструменту та його стійкість до абразивного зносу кремнієвої фази, а при обробці титанового сплаву кріогенне охолодження інструменту та заготовки забезпечує низьку температуру різання та усуває хімічну спорідненість між титаном та матеріалом інструменту.
Інші застосування рідкого азоту
Супутник Цзюцюань відправив постачання на центральну спеціальну паливну станцію для виробництва рідкого азоту, палива для ракетного палива, яке подається в камеру згоряння під високим тиском.
Високотемпературний надпровідний силовий кабель. Використовується для заморожування рідинних трубопроводів під час аварійного обслуговування. Застосовується для кріогенної стабілізації та кріогенного гартування матеріалів. Також широко використовується рідкий азот для охолодження (ознаки теплового розширення та холодного стиснення в промисловості). Рідкий азот для засіву хмар. Рідкий азот для дренажу в режимі реального часу з використанням струменя рідини постійно досліджується. Застосовуючи азот для підземного пожежогасіння, вогонь швидко знищується та усувається пошкодження від вибуху газу. Чому варто обрати рідкий азот: оскільки він охолоджується швидше, ніж інші методи, і не реагує хімічно з іншими речовинами, значно зменшує простір та забезпечує суху атмосферу, він екологічно чистий (рідкий азот безпосередньо випаровується в атмосферу після використання, не залишаючи жодних забруднень), він простий та зручний у використанні.
Кріогенне обладнання HL
Кріогенне обладнання HLяка була заснована в 1992 році, є брендом, пов'язаним зКомпанія кріогенного обладнання HL, ТОВ «Кріогенне обладнання»Компанія HL Cryogenic Equipment займається проектуванням та виробництвом високовакуумних ізольованих кріогенних трубопровідних систем та пов'язаного з ними допоміжного обладнання для задоволення різних потреб клієнтів. Вакуумно ізольовані труби та гнучкі шланги виготовлені з високовакуумних та багатошарових багатоекранних спеціальних ізольованих матеріалів і проходять серію надзвичайно суворих технічних обробок та високовакуумної обробки, які використовуються для передачі рідкого кисню, рідкого азоту, рідкого аргону, рідкого водню, рідкого гелію, зрідженого етилену (LEG) та зрідженого природного газу (LNG).
Серія продуктів фазового роздільника, вакуумної труби, вакуумного шланга та вакуумного клапана компанії HL Cryogenic Equipment Company, яка пройшла серію надзвичайно суворих технічних обробок, використовується для перекачування рідкого кисню, рідкого азоту, рідкого аргону, рідкого водню, рідкого гелію, рідких газів та зрідженого природного газу (ЛЕГ) і зрідженого природного газу (ЗПГ), і ця продукція обслуговується для кріогенного обладнання (наприклад, кріогенних резервуарів для зберігання, сосудів Дьюара та холодних боксів тощо) у галузях розділення повітря, газів, авіації, електроніки, надпровідників, мікросхем, фармацевтики, біобанків, харчової промисловості та напоїв, автоматизованого складання, хімічної інженерії, чорної металургії, гуми, виробництва нових матеріалів та наукових досліджень тощо.
Час публікації: 24 листопада 2021 р.
