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            從工作及結構原理上來講講液氮深冷設備

            瀏覽次數:2114更新日期:2023-11-30
              深冷處理技術是20世紀中葉在我國發展起來的。采用乙醇+干冰進行了模具、量具和工具的尺寸穩定性試驗和應用。上世紀90年代,各研究所開始研究和分析高速鋼、模具鋼、硬質合金等材料。研究表明,深冷處理對提高這些材料的耐磨性、韌性、硬度、尺寸穩定性和耐蝕性有不同的作用。
              液氮深冷設備在超低溫時由于結構的體積收縮和Fe晶格常數的降低,碳原子析出的驅動力增強。結果在馬氏體基體中析出大量超細碳化物。這些超細晶體將提高材料的強度,增加耐磨性和剛性。
              在工作及結構原理上,液氮深冷設備不同于傳統的液氮浸泡,液氮浸泡是直接將工件放進液氮中浸泡,這種不容易掌握溫度且容易對人體造成傷害,而液氮深冷設備箱以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體貯罐內,使用時先關閉貯罐的放空閥,再打開增壓閥,因部分液氮氣化使貯罐內部壓力升高,此時找開液氮的出口閥,液即從貯罐內壓出,經氣動薄膜調節閥進入深冷柜。
             

              液氮進入深冷柜后,經噴管噴出,由于箱體溫度高于液氮溫度,所以它很快氣化,且體積膨脹、使氣溫下降,軸流風機將低溫氮氣吹入工作室,使工件冷卻。
            使用過程中要經常檢查,可以用眼觀測也可以用手觸摸外殼,若發現外表掛霜,應停止使用;特別是頸管內壁附霜結冰時不宜用小刀去刮,以防頸管內壁受到破壞,造成真空不良,而是應將液氮取出,讓其自然融化。
             

             

              其原理主要涉及以下幾個方面:
              1.液態氮的制備:液氮是指將氮氣冷卻至其沸點(-196℃)以下時形成的液體。通常會有一個液氮儲罐,其中高壓氮氣通過減壓閥放出并經過蒸發器,迅速降溫形成液態氮。
              2.導熱傳遞:液氮具有很高的導熱性能,因此它可以快速吸收周圍物體的熱量。通常使用液氮噴射、浸泡或直接注入的方式,使待冷卻物體與液氮充分接觸,實現熱量的傳遞。
              3.熱交換:為了提高冷卻速度和效果,通常會采用一種熱交換系統。這個系統包括一個冷凝器,用于將氮氣從加熱狀態轉變為液態。經過冷凝器后,液態氮會被送回儲罐循環使用。
              4.蒸發:在物體被液氮冷卻后,液態氮會迅速蒸發為氣體。氣態氮會通過排氣閥等途徑排出設備,從而保持恒定的工作溫度。
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