Kvapalný dusík: Dusíkatý plyn v kvapalnom stave. Inertný, bezfarebný, bez zápachu, nekorozívny, nehorľavý, extrémne kryogénna teplota. Dusík tvorí väčšinu atmosféry (78,03 % objemu a 75,5 % hmotnosti). Dusík je neaktívny a nepodporuje horenie. Omrzliny spôsobené nadmerným endotermickým kontaktom počas odparovania.
Kvapalný dusík je vhodný zdroj chladu. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam si kvapalný dusík postupne získava čoraz väčšiu pozornosť a uznávajú ho ľudia. Jeho používanie sa čoraz viac rozširuje v chove zvierat, medicíne, potravinárstve a kryogénnom výskume. Jeho aplikácia sa rozširuje a rozvíja v elektronike, metalurgii, leteckom priemysle, strojárstve a ďalších oblastiach.
Kryogénny supravodivý
Supravodič má jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým bude pravdepodobne široko používaný v rôznych kategóriách. Supravodič sa získava použitím tekutého dusíka namiesto tekutého hélia ako supravodivého chladiva, čo otvára široké možnosti použitia supravodivej technológie a považuje sa za jeden z najväčších vedeckých vynálezov 20. storočia.
Supravodivý keramický YBCO sa po ochladení na teplotu tekutého dusíka (78 K, úmerne -196 °C) mení z normálneho stavu do supravodivého stavu. Magnetické pole generované tieneným prúdom tlačí proti magnetickému poľu koľají a ak je sila väčšia ako hmotnosť vlaku, vagón sa môže zavesiť. Zároveň sa časť magnetického poľa zachytí v supravodiči v dôsledku efektu magnetického toku počas procesu chladenia. Toto zachytávajúce magnetické pole je priťahované k magnetickému poľu koľají a vďaka odpudzovaniu aj príťažlivosti zostáva vagón pevne zavesený nad koľají. Na rozdiel od všeobecného efektu odpudzovania rovnakého pohlavia a príťažlivosti opačného pohlavia medzi magnetmi, interakcia medzi supravodičom a vonkajším magnetickým poľom sa navzájom odtláča aj priťahuje, takže supravodič aj večný magnet môžu odolávať vlastnej gravitácii a zavesiť sa alebo visieť hore nohami pod sebou.
Výroba a testovanie elektronických súčiastok
Skríning environmentálneho namáhania spočíva vo výbere počtu modelových environmentálnych faktorov, aplikovaní správneho množstva environmentálneho namáhania na komponenty alebo celý stroj a spôsobení procesných chýb komponentov, teda chýb vo výrobnom a montážnom procese, a vykonaní opravy alebo výmeny. Skríning environmentálneho namáhania je užitočný na akceptovanie teplotných cyklov a náhodných vibrácií. Skúška teplotným cyklom spočíva v akceptovaní vysokej rýchlosti zmeny teploty, veľkého tepelného namáhania, takže komponenty z rôznych materiálov, v dôsledku zlého spoja, vlastnej asymetrie materiálu, chýb v procese spôsobených skrytými problémami a agilným zlyhaním, akceptujú rýchlosť zmeny teploty 5 °C/min. Hraničná teplota je -40 °C, +60 °C. Počet cyklov je 8. Takáto kombinácia environmentálnych parametrov umožňuje odhaliť virtuálne zváranie, orezávanie dielov a vlastné chyby komponentov zreteľnejšie. Pri skúškach teplotných cyklov s hmotnosťou môžeme zvážiť akceptovanie metódy dvoch boxov. V tomto prostredí by sa mal skríning vykonávať na úrovni.
Tekutý dusík je rýchlejšia a užitočnejšia metóda tienenia a testovania elektronických súčiastok a dosiek plošných spojov.
Zručnosti v kryogénnom mletí guľôčok
Kryogénny planetárny guľový mlyn je kvapalný dusík, ktorý sa kontinuálne privádza do planetárneho guľového mlyna vybaveného krytom na uchovávanie tepla. Studený vzduch sa otáča vysokou rýchlosťou a absorbuje teplo generované nádržou na mletie guľôčok v reálnom čase, takže nádrž na mletie guľôčok obsahuje materiály a mlecia guľa, ktoré sú vždy v určitom kryogénnom prostredí. V kryogénnom prostredí sa miešajú, jemne mlejú, vyvíjajú sa nové produkty a vyrábajú sa v malých dávkach high-tech materiálov. Produkt má malú veľkosť, plný výkon, vysokú zhodu s predpismi, nízku hlučnosť a je široko používaný v medicíne, chemickom priemysle, ochrane životného prostredia, ľahkom priemysle, stavebných materiáloch, hutníctve, keramike, mineráloch a iných súčiastkach.
Zručnosti v oblasti ekologického obrábania
Kryogénne rezanie je použitie kryogénnych kvapalín, ako je kvapalný dusík, kvapalný oxid uhličitý a striekanie studeného vzduchu do rezacieho systému v oblasti rezu, čo vedie k lokálnemu kryogénnemu alebo ultrakryogénnemu stavu oblasti rezu. Využitím kryogénnej krehkosti obrobku za kryogénnych podmienok sa zlepšuje obrobiteľnosť obrobku, životnosť nástroja a kvalita povrchu obrobku. Podľa rozdielu chladiaceho média možno kryogénne rezanie rozdeliť na rezanie studeným vzduchom a rezanie chladené kvapalným dusíkom. Kryogénna metóda rezania studeným vzduchom spočíva v striekaní kryogénneho prúdu vzduchu s teplotou -20 ℃ ~ -30 ℃ (alebo aj nižšou) na obrábanú časť hrotu nástroja a zmiešaní so stopovým množstvom rastlinného maziva (10 ~ 20 m³/h), čím sa zabezpečí chladenie, odstraňovanie triesok a mazanie. V porovnaní s tradičným rezaním môže kryogénne chladenie zlepšiť spracovateľnosť, kvalitu povrchu obrobku a takmer úplne neznečistiť životné prostredie. Spracovateľské centrum japonskej priemyselnej spoločnosti Yasuda akceptuje usporiadanie adiabatického vzduchového potrubia vloženého do stredu hriadeľa motora a hriadeľa frézy a priamo vedie k čepeli pomocou kryogénneho studeného vetra s teplotou -30 ℃. Toto usporiadanie výrazne zlepšuje podmienky rezania a je prospešné pre implementáciu technológie rezania studeným vzduchom. Kazuhiko Yokokawa vykonal výskum chladenia studeným vzduchom pri sústružení a frézovaní. Pri frézovacom teste sa na porovnanie sily použila rezná kvapalina na vodnej báze, vetry s normálnou teplotou (+10 ℃) a studený vzduch (-30 ℃). Výsledky ukázali, že odolnosť nástroja sa výrazne zlepšila pri použití studeného vzduchu. Pri sústružníckom teste bola miera opotrebovania nástroja studeným vzduchom (-20 ℃) výrazne nižšia ako pri bežnom vzduchu (+20 ℃).
Rezanie chladením kvapalným dusíkom má dve dôležité aplikácie. Jedným je použitie tlaku vo fľaši na priame vstrekovanie kvapalného dusíka do oblasti rezu ako reznej kvapaliny. Druhým je nepriame chladenie nástroja alebo obrobku pomocou cyklu odparovania kvapalného dusíka za tepla. Kryogénne rezanie je teraz dôležité pri spracovaní titánových zliatin, ocele s vysokým obsahom mangánu, kalenej ocele a iných ťažko spracovateľných materiálov. KPRaijurkar použil karbidový nástroj H13A a nástroj na chladenie kvapalným dusíkom na vykonávanie kryogénnych rezacích experimentov na titánových zliatinách. Výsledky testov ukázali, že v porovnaní s tradičnými metódami rezania sa opotrebenie nástroja výrazne eliminovalo, teplota rezania sa znížila o 30 % a kvalita obrábania povrchu obrobku sa výrazne zlepšila. Wan Guangmin použil metódu nepriameho chladenia na vykonávanie kryogénnych rezacích experimentov na oceli s vysokým obsahom mangánu a výsledky sú komentované. Pri použití metódy nepriameho chladenia na kryogénne spracovanie ocele s vysokým obsahom mangánu sa eliminuje sila nástroja, znižuje sa opotrebenie nástroja, zlepšujú sa znaky spevnenia a zlepšuje sa aj kvalita povrchu obrobku. Wang Lianpeng a kol. zaviedol metódu striekania kvapalným dusíkom pri nízkoteplotnom obrábaní kalenej ocele 45 na CNC obrábacích strojoch a komentoval výsledky testov. Trvanlivosť nástroja a kvalita povrchu obrobku by sa mohli zlepšiť použitím metódy striekania kvapalným dusíkom pri nízkoteplotnom obrábaní kalenej ocele 45.
Pri chladení kvapalným dusíkom sa karbidový materiál vyznačuje pevnosťou v ohybe, lomovou húževnatosťou a odolnosťou proti korózii. Tvrdosť sa zvyšuje s nízkou teplotou, a preto rezný nástroj zo spekaného karbidu pri chladení kvapalným dusíkom pravdepodobne dosahuje vynikajúci rezný výkon, podobne ako pri izbovej teplote, a jeho výkon je určený počtom väzbových fáz. Pri rýchloreznej oceli sa pri kryogénnom chladení tvrdosť zvyšuje a rázová húževnatosť je nižšia, ale celkovo sa môže dosiahnuť lepší rezný výkon. V štúdii sa skúmala obrobiteľnosť niektorých materiálov pri kryogénnom chladení a vybrali sa päť materiálov: nízkouhlíková oceľ AIS11010, vysokouhlíková oceľ AIS1070, ložisková oceľ AISIE52100, titánová zliatina Ti-6A 1-4V a liata hliníková zliatina A390. Výskum a hodnotenie sa uskutočnili takto: Vďaka vynikajúcej krehkosti pri kryogénnom rezaní je možné dosiahnuť požadované výsledky obrábania kryogénnym rezaním. Pri vysokouhlíkovej oceli a ložiskovej oceli je možné kvapalným dusíkom obmedziť nárast teploty v reznej zóne a mieru opotrebovania nástroja. Pri rezaní odliatkov hliníkových zliatin môže kryogénne chladenie zlepšiť tvrdosť nástroja a jeho odolnosť voči abrazívnemu opotrebovaniu kremíkovou fázou. Pri spracovaní titánových zliatin môže kryogénne chladenie nástroja a obrobku zároveň priniesť nízku teplotu rezania a eliminovať chemickú afinitu medzi titánom a materiálom nástroja.
Iné aplikácie tekutého dusíka
Satelit Jiuquan poslal do centrálnej špeciálnej palivovej stanice kvapalný dusík, pohonnú látku pre raketové palivo, ktorý sa pod vysokým tlakom vtláča do spaľovacej komory.
Vysokoteplotný supravodivý napájací kábel. Používa sa na zmrazenie kvapalinového potrubia pri núdzovej údržbe. Používa sa na kryogénnu stabilizáciu a kryogénne kalenie materiálov. Široko sa používa aj v chladiacich zariadeniach s kvapalným dusíkom (v priemyselných aplikáciách sa prejavujú príznaky tepelnej rozťažnosti a studenej kontrakcie). Zručnosti v oblasti očkovania kvapalným dusíkom v oblakoch. Zručnosti v oblasti odvodňovania kvapalným dusíkom v reálnom čase sú predmetom neustáleho hĺbkového výskumu. Prijatím dusíka na hasenie požiarov v podzemí sa požiar rýchlo zničí a eliminujú sa škody spôsobené výbuchom plynu. Prečo si vybrať kvapalný dusík: Pretože chladí rýchlejšie ako iné metódy a nereaguje chemicky s inými látkami, výrazne škrtí priestor a zabezpečuje suchú atmosféru, je šetrný k životnému prostrediu (kvapalný dusík sa po použití priamo odparuje do atmosféry bez zanechania akéhokoľvek znečistenia), je jednoduchý a pohodlný na používanie.
Kryogénne zariadenia HL
Kryogénne zariadenia HLktorá bola založená v roku 1992, je značkou pridruženou kSpoločnosť HL Cryogenic Equipment Company, spoločnosť Cryogenic Equipment Co., Ltd.Spoločnosť HL Cryogenic Equipment sa zaviazala k návrhu a výrobe vysokovákuovo izolovaných kryogénnych potrubných systémov a súvisiaceho podporného zariadenia, aby splnila rôzne potreby zákazníkov. Vákuovo izolované potrubie a flexibilná hadica sú vyrobené z vysokovákuových a viacvrstvových špeciálnych izolačných materiálov a prechádzajú sériou mimoriadne prísnych technických úprav a vysokovákuového spracovania, ktoré sa používajú na prenos kvapalného kyslíka, kvapalného dusíka, kvapalného argónu, kvapalného vodíka, kvapalného hélia, skvapalneného etylénu (LEG) a skvapalneného prírodného plynu LNG.
Produktová rada fázových separátorov, vákuových potrubí, vákuových hadíc a vákuových ventilov od spoločnosti HL Cryogenic Equipment Company, ktorá prešla sériou mimoriadne prísnych technických úprav, sa používa na prenos kvapalného kyslíka, kvapalného dusíka, kvapalného argónu, kvapalného vodíka, kvapalného hélia, LEG a LNG a tieto produkty sa servisujú pre kryogénne zariadenia (napr. kryogénne skladovacie nádrže, Dewarove a chladiace boxy atď.) v odvetviach separácie vzduchu, plynov, letectva, elektroniky, supravodičov, čipov, farmácie, biobánk, potravín a nápojov, automatizačnej montáže, chemického inžinierstva, železiarstva a ocele, gumy, výroby nových materiálov a vedeckého výskumu atď.
Čas uverejnenia: 24. novembra 2021
