Kapalný dusík: Dusíkatý plyn v kapalném stavu. Inertní, bezbarvý, bez zápachu, nekorozivní, nehořlavý, extrémně kryogenní teplota. Dusík tvoří většinu atmosféry (78,03 % objemových a 75,5 % hmotnostních). Dusík je neaktivní a nepodporuje hoření. Omrzliny způsobené nadměrným endotermickým kontaktem během odpařování.
Tekutý dusík je vhodným zdrojem chladu. Díky svým jedinečným vlastnostem se tekutému dusíku postupně věnuje stále větší pozornost a je uznáván lidmi. Stále více se používá v chovu zvířat, lékařství, potravinářském průmyslu a kryogenním výzkumu. Jeho aplikace se rozšiřuje a rozvíjí v elektronice, metalurgii, leteckém průmyslu, strojírenství a dalších oblastech.
Kryogenní supravodivost
Supravodič má jedinečné vlastnosti, díky nimž bude pravděpodobně široce používán v různých kategoriích. Supravodič se získává použitím kapalného dusíku místo kapalného hélia jako supravodivého chladiva, což otevírá široké možnosti uplatnění supravodivé technologie a je považován za jeden z největších vědeckých vynálezů 20. století.
Supravodivý keramický YBCO se mění, když se supravodivý materiál ochladí na teplotu kapalného dusíku (78 K, úměrně -196 °C). Supravodivý materiál se po ochlazení na teplotu kapalného dusíku (78 K, úměrně -196 °C) přepne z normálního stavu do supravodivého. Magnetické pole generované stíněným proudem tlačí proti magnetickému poli kolejí a pokud je síla větší než hmotnost vlaku, může být vůz zavěšen. Zároveň je část magnetického pole zachycena v supravodiči v důsledku efektu magnetického toku během procesu ochlazování. Toto zachycující magnetické pole je přitahováno k magnetickému poli kolejí a v důsledku odpuzování i přitahování zůstává vůz pevně zavěšen nad kolejí. Na rozdíl od obecného efektu odpuzování stejného pohlaví a přitahování opačného pohlaví mezi magnety se interakce mezi supravodičem a vnějším magnetickým polem vzájemně odtlačuje i přitahuje, takže supravodič i věčný magnet mohou odolávat vlastní gravitaci a zavěsit se nebo viset vzhůru nohama pod sebou.
Výroba a testování elektronických součástek
Screening environmentálního namáhání spočívá ve výběru počtu modelových faktorů prostředí, aplikaci správného množství environmentálního namáhání na součásti nebo celý stroj a způsobení procesních vad součástí, tj. vad v procesu výroby a instalace, a provedení opravy nebo výměny. Screening environmentálního namáhání je užitečný pro akceptaci teplotních cyklů a náhodných vibrací. Test teplotních cyklů spočívá v akceptaci vysoké rychlosti změny teploty, velkého tepelného namáhání, takže součásti z různých materiálů, v důsledku špatného spoje, vlastní asymetrie materiálu, vad v procesu způsobených skrytými problémy a agilním selháním, akceptují rychlost změny teploty 5 °C/min. Mezní teplota je -40 °C, +60 °C. Počet cyklů je 8. Taková kombinace parametrů prostředí umožňuje odhalit virtuální svařování, ořezávání dílů a vlastní vady součástí zřetelněji. Pro hmotnostní teplotní cyklické testy můžeme zvážit akceptaci metody dvou boxů. V tomto prostředí by měl být screening prováděn na úrovni.
Tekutý dusík je rychlejší a užitečnější metoda stínění a testování elektronických součástek a desek plošných spojů.
Dovednosti kryogenního mletí koulí
Kryogenní planetární kulový mlýn je kapalný dusík, který je kontinuálně přiváděn do planetárního kulového mlýna vybaveného krytem pro uchování tepla. Studený vzduch se bude otáčet vysokou rychlostí a teplo generované mlecí nádrží pro kuličky se absorbuje v reálném čase, takže mlecí nádrž obsahuje materiály, mlecí koule, a je neustále v určitém kryogenním prostředí. V kryogenním prostředí se mísí, jemně mletí, vyvíjí nové produkty a malosériová výroba high-tech materiálů. Produkt je malý, má plný výkon, vysokou shodu s požadavky, nízkou hlučnost a je široce používán v lékařství, chemickém průmyslu, ochraně životního prostředí, lehkém průmyslu, stavebních materiálech, metalurgii, keramice, minerálech a dalších součástkách.
Dovednosti v oblasti zeleného obrábění
Kryogenní řezání je použití kryogenních kapalin, jako je kapalný dusík, kapalný oxid uhličitý a chladicí vzduch, vstřikovaných do řezného systému řezné oblasti. Výsledkem je lokální kryogenní nebo ultrakryogenní stav řezné oblasti. Využitím kryogenní křehkosti obrobku za kryogenních podmínek se zlepšuje obrobitelnost obrobku, životnost nástroje a kvalita povrchu obrobku. Podle rozdílu v chladicím médiu lze kryogenní řezání rozdělit na řezání chladicím vzduchem a řezání s chlazením kapalným dusíkem. Metoda kryogenního řezání chladicím vzduchem spočívá ve vstřikování kryogenního proudu vzduchu o teplotě -20 °C ~ -30 °C (nebo i nižší) na obráběnou část hrotu nástroje, který se smíchá se stopovým množstvím rostlinného maziva (10 ~ 20 m³/h), což zajišťuje chlazení, odstraňování třísek a mazání. Ve srovnání s tradičním řezáním může kryogenní řezání s chlazením zlepšit přesnost obrábění, kvalitu povrchu obrobku a téměř neznečišťovat životní prostředí. Zpracovatelské centrum japonské průmyslové společnosti Yasuda využívá uspořádání s adiabatickým vzduchovým kanálem vloženým doprostřed hřídele motoru a hřídele řezacího nástroje, který vede přímo k čepeli pomocí kryogenního studeného vzduchu o teplotě -30 °C. Toto uspořádání výrazně zlepšuje řezné podmínky a je prospěšné pro implementaci technologie řezání studeným vzduchem. Kazuhiko Yokokawa provedl výzkum chlazení studeným vzduchem při soustružení a frézování. Při frézovacím testu byla k porovnání síly použita řezná kapalina na vodní bázi, vzduch s normální teplotou (+10 °C) a studený vzduch (-30 °C). Výsledky ukázaly, že trvanlivost nástroje se při použití studeného vzduchu výrazně zlepšila. Při soustružnickém testu byla míra opotřebení nástroje studeným vzduchem (-20 °C) výrazně nižší než u běžného vzduchu (+20 °C).
Řezání chlazením kapalným dusíkem má dvě důležité aplikace. První spočívá v použití tlaku v lahvi ke stříkání kapalného dusíku přímo do oblasti řezu jako řezné kapaliny. Druhou spočívá v nepřímém chlazení nástroje nebo obrobku pomocí odpařovacího cyklu kapalného dusíku za tepla. Kryogenní řezání je nyní důležité při zpracování titanových slitin, oceli s vysokým obsahem manganu, kalené oceli a dalších obtížně zpracovatelných materiálů. KPRaijurkar použil karbidový nástroj H13A a nástroj pro chlazení kapalným dusíkem k provádění kryogenních řezacích experimentů na titanových slitinách. Výsledky testů ukázaly, že ve srovnání s tradičními metodami řezání bylo zřetelně eliminováno opotřebení nástroje, teplota řezání byla snížena o 30 % a kvalita obrábění povrchu obrobku se výrazně zlepšila. Wan Guangmin použil metodu nepřímého chlazení k provádění kryogenních řezacích experimentů na oceli s vysokým obsahem manganu a výsledky jsou komentovány. Při použití metody nepřímého chlazení k kryogennímu zpracování oceli s vysokým obsahem manganu se eliminuje síla nástroje, snižuje se opotřebení nástroje, zlepšují se známky zpevnění a také se zlepšuje kvalita povrchu obrobku. Wang Lianpeng a kol. zavedl metodu stříkání kapalným dusíkem při nízkoteplotním obrábění kalené oceli 45 na CNC obráběcích strojích a komentoval výsledky testů. Použitím metody stříkání kapalným dusíkem při nízkoteplotním obrábění kalené oceli 45 by se dala zlepšit trvanlivost nástroje a kvalita povrchu obrobku.
Při chlazení kapalným dusíkem spojuje karbidový materiál pevnost v ohybu, lomovou houževnatost a odolnost proti korozi. Tvrdost se zvyšuje s nízkou teplotou, a proto slinutý karbidový řezný nástroj při chlazení kapalným dusíkem pravděpodobně dosahuje vynikajícího řezného výkonu, stejně jako při pokojové teplotě, a jeho výkon je určen počtem vazebných fází. U rychlořezné oceli se při kryogenním chlazení tvrdost zvyšuje a rázová houževnatost je nízká, ale celkově se může spojit s lepším řezným výkonem. Byla provedena studie zaměřená na zlepšení obrobitelnosti některých materiálů při kryogenním chlazení. Byl proveden výzkum a vyhodnocení výběru pěti materiálů: nízkouhlíkové oceli AIS11010, vysokouhlíkové oceli AIS1070, ložiskové oceli AISIE52100, titanové slitiny Ti-6A 1-4V a litinové hliníkové slitiny A390. Díky vynikající křehkosti při kryogenním chlazení lze dosáhnout požadovaných výsledků obrábění kryogenním řezáním. U vysokouhlíkové oceli a ložiskové oceli lze chlazením kapalným dusíkem omezit nárůst teploty v řezné zóně a míru opotřebení nástroje. Při řezání odlitků z hliníkových slitin může kryogenní chlazení zlepšit tvrdost nástroje a jeho odolnost vůči abrazivnímu opotřebení způsobenému křemíkovou fází. Při zpracování titanových slitin může kryogenní chlazení nástroje a obrobku zároveň snížit řeznou teplotu a eliminovat chemickou afinitu mezi titanem a materiálem nástroje.
Další aplikace kapalného dusíku
Družice Jiuquan vyslala do centrální speciální palivové stanice kapalný dusík, pohonnou látku pro raketové palivo, který je pod vysokým tlakem vtlačován do spalovací komory.
Vysokoteplotní supravodivý napájecí kabel. Používá se k zmrazení kapalinového potrubí při nouzové údržbě. Používá se pro kryogenní stabilizaci a kryogenní kalení materiálů. Široce se používá také v zařízeních pro chlazení kapalným dusíkem (známky tepelné roztažnosti a smršťování za studena v průmyslových aplikacích). Dovednosti očkování kapalným dusíkem v oblaku. Dovednosti odvodnění kapalným dusíkem v reálném čase proudem kapek kapaliny jsou neustále podrobně zkoumány. Použití dusíku pro podzemní hašení požárů umožňuje rychleji zlikvidovat požár a eliminovat škody způsobené výbuchem plynu. Proč zvolit kapalný dusík: Protože chladne rychleji než jiné metody a nereaguje chemicky s jinými látkami, výrazně snižuje prostor a zajišťuje suchou atmosféru, je šetrný k životnímu prostředí (kapalný dusík se po použití přímo odpařuje do atmosféry bez zanechání znečištění), je jednoduchý a pohodlný na použití.
Kryogenní zařízení HL
Kryogenní zařízení HLkterá byla založena v roce 1992, je značkou přidruženou kSpolečnost HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd.Společnost HL Cryogenic Equipment se zavázala k návrhu a výrobě kryogenních potrubních systémů s vysokou vakuovou izolací a souvisejícího podpůrného zařízení, aby splňovala různé potřeby zákazníků. Vakuově izolované potrubí a flexibilní hadice jsou vyrobeny ze speciálních izolačních materiálů s vysokou vakuovou a vícevrstvou strukturou a procházejí řadou extrémně přísných technických úprav a zpracování ve vysokém vakuu, které se používají k přenosu kapalného kyslíku, kapalného dusíku, kapalného argonu, kapalného vodíku, kapalného hélia, zkapalněného ethylenu (LEG) a zkapalněného přírodního plynu LNG.
Produktová řada fázových separátorů, vakuových trubek, vakuových hadic a vakuových ventilů společnosti HL Cryogenic Equipment Company, která prošla řadou extrémně přísných technických úprav, se používá k přenosu kapalného kyslíku, kapalného dusíku, kapalného argonu, kapalného vodíku, kapalného hélia, LEG a LNG a tyto produkty jsou servisovány pro kryogenní zařízení (např. kryogenní skladovací nádrže, Dewarovy a chladicí boxy atd.) v odvětvích separace vzduchu, plynů, letectví, elektroniky, supravodičů, čipů, farmacie, biobank, potravinářství a nápojů, automatizační montáže, chemického inženýrství, železářství a ocelářství, gumáren, výroby nových materiálů a vědeckého výzkumu atd.
Čas zveřejnění: 24. listopadu 2021
