Azoto liquido: gas di azoto allo stato liquido. Inerte, incolore, inodore, non corrosivo, non infiammabile, a temperatura estremamente criogenica. L'azoto costituisce la maggior parte dell'atmosfera (78,03% in volume e 75,5% in peso). L'azoto è inattivo e non favorisce la combustione. Congelamento causato da eccessivo contatto endotermico durante la vaporizzazione.
L'azoto liquido è una comoda fonte di freddo. Grazie alle sue proprietà uniche, l'azoto liquido ha ricevuto progressivamente sempre più attenzione e riconoscimento da parte del pubblico. È stato sempre più ampiamente utilizzato nell'allevamento animale, nell'industria medica, nell'industria alimentare e nella ricerca criogenica. Si sta espandendo e sviluppando anche in elettronica, metallurgia, industria aerospaziale, produzione di macchinari e altri settori applicativi.
Superconduttore criogenico
Le caratteristiche uniche dei superconduttori ne fanno un materiale che probabilmente troverà ampio utilizzo in una varietà di settori. I superconduttori si ottengono utilizzando azoto liquido al posto dell'elio liquido come refrigerante superconduttore, il che apre le porte a un'ampia gamma di applicazioni della tecnologia superconduttiva ed è considerato una delle grandi invenzioni scientifiche del XX secolo.
La levitazione magnetica superconduttiva è un sistema di YBCO ceramico superconduttore, che, raffreddato alla temperatura dell'azoto liquido (78 K, proporzionale a -196 °C), passa dallo stato superconduttivo a quello normale. Il campo magnetico generato dalla corrente schermata spinge contro il campo magnetico del binario e, se la forza è maggiore del peso del treno, il vagone può essere sospeso. Allo stesso tempo, parte del campo magnetico viene intrappolata nel superconduttore a causa dell'effetto di ancoraggio del flusso magnetico durante il processo di raffreddamento. Questo campo magnetico di intrappolamento è attratto dal campo magnetico del binario e, a causa sia della repulsione che dell'attrazione, il vagone rimane saldamente sospeso sopra il binario. Contrariamente all'effetto generale di repulsione tra magneti dello stesso sesso e attrazione tra magneti di sesso opposto, l'interazione tra il superconduttore e il campo magnetico esterno si spinge e si attrae a vicenda, in modo che sia il superconduttore che il magnete esterno possano resistere alla propria gravità e sospendersi o penzolare l'uno sotto l'altro.
Produzione e collaudo di componenti elettronici
Lo screening dello stress ambientale consiste nel selezionare il numero di fattori ambientali modello, applicare la giusta quantità di stress ambientale ai componenti o all'intera macchina e causare difetti di processo nei componenti, ovvero difetti nel processo di produzione e installazione, e apportare correzioni o sostituzioni. Lo screening dello stress ambientale è utile per accettare cicli di temperatura e vibrazioni casuali. Il test del ciclo di temperatura consiste nell'accettare elevate variazioni di temperatura e notevoli stress termici, in modo che i componenti di diversi materiali, dovuti a giunti difettosi, asimmetrie proprie del materiale, difetti di processo causati da guasti nascosti e guasti aggressivi, accettino una variazione di temperatura di 5 °C/min. La temperatura limite è -40 °C, +60 °C. Il numero di cicli è 8. Una tale combinazione di parametri ambientali rende più evidenti saldature virtuali, parti aggraffate e componenti con difetti propri. Per i test del ciclo di temperatura in massa, possiamo considerare l'accettazione del metodo a due scatole. In questo ambiente, lo screening dovrebbe essere mantenuto a livello.
L'azoto liquido è un metodo più rapido e utile per schermare e testare componenti elettronici e circuiti stampati.
Competenze di macinazione a sfere criogenica
Il mulino a sfere planetario criogenico utilizza azoto liquido in ingresso continuo nel mulino a sfere planetario dotato di una copertura di conservazione del calore. L'aria fredda genera un'elevata velocità di rotazione del calore generato dal serbatoio di macinazione a sfere, che viene assorbito in tempo reale, in modo che il serbatoio di macinazione a sfere contenente i materiali, le sfere di macinazione, si trovi sempre in un ambiente criogenico specifico. In ambiente criogenico, la miscelazione, la macinazione fine, lo sviluppo di nuovi prodotti e la produzione in piccoli lotti di materiali ad alta tecnologia. Il prodotto è di piccole dimensioni, ad alta efficienza, ad alta conformità, a bassa rumorosità, ampiamente utilizzato in medicina, industria chimica, protezione ambientale, industria leggera, materiali da costruzione, metallurgia, ceramica, minerali e altri settori.
Competenze di lavorazione ecologica
Il taglio criogenico prevede l'utilizzo di fluidi criogenici come azoto liquido, anidride carbonica liquida e aria fredda spruzzata sul sistema di taglio dell'area di taglio, conferendo all'area di taglio uno stato criogenico o ultra-criogenico locale. Sfruttando la fragilità criogenica del pezzo in condizioni criogeniche, si migliora la lavorabilità del pezzo, la durata dell'utensile e la qualità della superficie. In base al mezzo di raffreddamento utilizzato, il taglio criogenico può essere suddiviso in taglio ad aria fredda e taglio con raffreddamento ad azoto liquido. Il metodo di taglio criogenico ad aria fredda prevede l'applicazione di un flusso d'aria criogenica a temperature comprese tra -20°C e -30°C (o inferiori) sulla parte di lavorazione della punta dell'utensile, miscelato con lubrificante vegetale (10~20 m³/h), in modo da svolgere le funzioni di raffreddamento, rimozione dei trucioli e lubrificazione. Rispetto al taglio tradizionale, il taglio con raffreddamento criogenico può migliorare la conformità della lavorazione, la qualità della superficie del pezzo e l'inquinamento ambientale. Il centro di lavorazione della Japan Yasuda Industry Company adotta il layout del condotto dell'aria adiabatica inserito al centro dell'albero motore e dell'albero della fresa, che conduce direttamente alla lama utilizzando il vento freddo criogenico a -30 °C. Questa disposizione migliora notevolmente le condizioni di taglio ed è vantaggiosa per l'implementazione della tecnologia di taglio ad aria fredda. Kazuhiko Yokokawa ha condotto ricerche sul raffreddamento ad aria fredda in tornitura e fresatura. Nel test di fresatura, sono stati utilizzati un fluido da taglio a base d'acqua, vento a temperatura normale (+10 °C) e aria fredda (-30 °C) per confrontare la forza. I risultati hanno mostrato che la durata dell'utensile è migliorata significativamente con l'utilizzo dell'aria fredda. Nel test di tornitura, il tasso di usura dell'utensile con aria fredda (-20 °C) è significativamente inferiore a quello con aria normale (+20 °C).
Il taglio con raffreddamento ad azoto liquido ha due importanti applicazioni. La prima consiste nell'utilizzare la pressione della bombola per spruzzare azoto liquido direttamente nell'area di taglio, come un fluido da taglio. La seconda consiste nel raffreddare indirettamente l'utensile o il pezzo in lavorazione utilizzando il ciclo di evaporazione dell'azoto liquido sotto l'azione del calore. Il taglio criogenico è ora fondamentale nella lavorazione di leghe di titanio, acciaio ad alto contenuto di manganese, acciaio temprato e altri materiali difficili da lavorare. KPRaijurkar ha adottato un utensile in carburo H13A e ha utilizzato un utensile di raffreddamento con ciclo di azoto liquido per condurre esperimenti di taglio criogenico su leghe di titanio. I risultati dei test hanno mostrato che, rispetto ai metodi di taglio tradizionali, l'usura dell'utensile è stata eliminata in modo evidente, la temperatura di taglio è stata ridotta del 30% e la qualità della lavorazione superficiale del pezzo è stata notevolmente migliorata. Wan Guangmin ha adottato il metodo di raffreddamento indiretto per condurre esperimenti di taglio criogenico su acciaio ad alto contenuto di manganese e i risultati sono commentati. Adottando il metodo di raffreddamento indiretto per la lavorazione di acciaio ad alto contenuto di manganese in condizioni criogeniche, la forza dell'utensile viene eliminata, l'usura dell'utensile viene ridotta, i segni di incrudimento migliorano e anche la qualità superficiale del pezzo in lavorazione viene migliorata. Wang Lianpeng et al. hanno adottato il metodo di spruzzatura di azoto liquido nella lavorazione a bassa temperatura dell'acciaio temprato 45 su macchine utensili CNC e hanno commentato i risultati dei test. La durata dell'utensile e la qualità superficiale del pezzo potrebbero essere migliorate adottando il metodo di spruzzatura di azoto liquido nella lavorazione a bassa temperatura dell'acciaio temprato 45.
Durante il processo di raffreddamento con azoto liquido, il metallo duro, per combinare resistenza alla flessione, tenacità alla frattura e resistenza alla corrosione, resistenza, durezza aumenta con la bassa temperatura e pertanto il materiale da taglio in metallo duro cementato, sottoposto a raffreddamento con azoto liquido, può probabilmente garantire eccellenti prestazioni di taglio, come a temperatura ambiente, e le sue prestazioni sono determinate dal numero di fasi leganti. Per l'acciaio rapido, con il raffreddamento criogenico, la durezza aumenta e la resistenza all'urto è bassa, ma nel complesso può garantire migliori prestazioni di taglio. Ha condotto uno studio su alcuni materiali per il miglioramento della lavorabilità al taglio in condizioni criogeniche, selezionando l'acciaio a basso tenore di carbonio AIS11010, l'acciaio ad alto tenore di carbonio AIS11070, l'acciaio per cuscinetti AISI52100, la lega di titanio Ti-6A1-4V e la lega di alluminio fuso A390. L'implementazione di ricerche e valutazioni ha dimostrato che, grazie all'eccellente fragilità in condizioni criogeniche, è possibile ottenere i risultati di lavorazione desiderati con il taglio criogenico. Per l'acciaio ad alto tenore di carbonio e l'acciaio per cuscinetti, l'aumento di temperatura nella zona di taglio e il tasso di usura dell'utensile possono essere contenuti dal raffreddamento con azoto liquido. Nella fusione di leghe di alluminio, l'applicazione del raffreddamento criogenico può migliorare la durezza dell'utensile e la sua resistenza all'usura abrasiva della fase di silicio; nella lavorazione della lega di titanio, il raffreddamento criogenico dell'utensile e del pezzo in lavorazione, consente di ottenere temperature di taglio basse ed eliminare l'affinità chimica tra il titanio e il materiale dell'utensile.
Altre applicazioni dell'azoto liquido
Il satellite Jiuquan ha inviato la stazione centrale di rifornimento speciale per produrre azoto liquido, un propellente per il carburante dei razzi, che viene spinto nella camera di combustione ad alta pressione.
Cavo di alimentazione superconduttore ad alta temperatura. Viene utilizzato per congelare le condotte di liquidi durante la manutenzione di emergenza. Applicato alla stabilizzazione criogenica e al quenching criogenico dei materiali. Anche le competenze relative ai dispositivi di raffreddamento ad azoto liquido (segni di dilatazione termica e contrazione a freddo nelle applicazioni industriali) sono ampiamente utilizzate. Capacità di inseminazione delle nubi di azoto liquido. Capacità di drenaggio dell'azoto liquido tramite getto di gocce di liquido in tempo reale, oggetto di ricerca costantemente approfondita. Adottando l'azoto per l'estinzione di incendi sotterranei, l'incendio viene rapidamente domato ed elimina i danni causati da esplosioni di gas. Perché scegliere l'azoto liquido: poiché si raffredda più velocemente di altri metodi e non reagisce chimicamente con altre sostanze, riduce notevolmente lo spazio e fornisce un'atmosfera asciutta, è ecologico (l'azoto liquido viene volatilizzato direttamente nell'atmosfera dopo l'uso, senza lasciare alcun inquinamento), semplice e comodo da usare.
Apparecchiature criogeniche HL
Apparecchiature criogeniche HLfondata nel 1992 è un marchio affiliato aHL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., LtdHL Cryogenic Equipment si impegna nella progettazione e produzione di sistemi di tubazioni criogeniche isolate sotto vuoto spinto e relative apparecchiature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. I tubi isolati sotto vuoto e i tubi flessibili flessibili sono realizzati in materiali isolanti speciali multistrato e multistrato ad alto vuoto e vengono sottoposti a una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e a un trattamento sotto vuoto spinto, utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto (LEG) e gas naturale liquefatto (GNL).
Le serie di prodotti di separatore di fase, tubo per vuoto, tubo flessibile per vuoto e valvola per vuoto della HL Cryogenic Equipment Company, sottoposte a una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi, vengono utilizzate per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, LEG e GNL e questi prodotti vengono utilizzati per apparecchiature criogeniche (ad esempio serbatoi di stoccaggio criogenico, dewar e coldbox ecc.) nei settori della separazione dell'aria, dei gas, dell'aviazione, dell'elettronica, dei superconduttori, dei chip, della farmacia, delle biobanche, degli alimenti e delle bevande, dell'assemblaggio di automazione, dell'ingegneria chimica, della siderurgia, della gomma, della produzione di nuovi materiali e della ricerca scientifica ecc.
Data di pubblicazione: 24-11-2021
