液氮
氮即液態(tài)氮?dú)猓肿恿?8.013,相對密度0.8081(-195.8℃ ),,密度1.2507kg/m3(在0℃,,l大氣壓時),熔點(diǎn)-209.86℃,,沸點(diǎn)-195.8℃,,臨界溫度-147.05℃,臨界壓力3.39Mpa (33.5大氣壓),,臨界密度0.31公斤/公斤,,液態(tài)密度0.8l公斤/公斤(沸點(diǎn)),蒸發(fā)潛熱161.19千焦耳/公斤,,定壓比熱1.034千焦耳/公斤·℃,;熱傳導(dǎo)率2.28×10-4焦耳/厘米·秒·℃。 為無色透明,、無味,、無毒之低粘度的透明液體,不導(dǎo)熱導(dǎo)電,,不自燃助燃,,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與任何物質(zhì)起化合作用,。 1單位體積的液氮可產(chǎn)生約650倍體積的氮?dú)?,氮?dú)馐强諝獾闹饕M成部分,在空氣中的含量高達(dá)78%(體積),,液氮作為空氣液化分離的zui大宗產(chǎn)品,、工業(yè)制氧的副產(chǎn)品, 一般純度達(dá)99.99%,。液氮在常溫下很容易氣化,,保存困難,運(yùn)輸攜帶也較麻煩,,在無液氮生產(chǎn)的地區(qū),,應(yīng)用受到限制。
液氮是一個較為方便的冷源,,因液氮*的性質(zhì),,已逐步受到人們的重視和認(rèn)可,在畜牧業(yè),、醫(yī)療事業(yè),、食品工業(yè)、以及低溫研究領(lǐng)域等方面得到越來越普遍的應(yīng)用,。在電子,、冶金,、航天、機(jī)械制造等方面應(yīng)用不斷拓寬和發(fā)展,。
一,、在畜牧業(yè)方面的應(yīng)用
1、廣泛用于家畜凍配改良技術(shù)
在多種家畜中,,牛的精液冷凍制備,、保存技術(shù)zui為成功, 自上個世紀(jì)五十年代已形成一套完整定型的工藝流程,。
牛精液冷凍的冷源普遍應(yīng)用液氮,。顆粒精液在經(jīng)液氮冷卻的氟板(聚四氟乙烯)、銅紗網(wǎng),、鋁板上滴凍,。要使承接精液的表面與液氮面保持——定的距離(1~2厘米)。在滴凍的過程中,,要維持在-80~-120℃的溫度,。滴凍前將經(jīng)過平衡的精液充分混勻,并檢查精子的活率,。滴要迅速,,顆粒要均勻,,每毫升經(jīng)過稀釋的精液滴10粒左右為宜,。滴凍結(jié)束后,,要停留2~3分鐘,,待所有顆粒已凍結(jié)立即投入液氮。經(jīng)抽樣檢查(一般隨機(jī)抽取2粒) ,,解凍活率在0.3以上者,,即可裝于紗布袋中,經(jīng)標(biāo)記后在液氮中保存,。每滴凍完一頭公牛的精液后,,必須更換氟板等用具。 目前,,細(xì)管的容量分0.25毫升和0.5毫升兩種,由無毒塑料(聚氯乙烯)制成,。管的一端填有棉塞和聚乙烯粉末,粉末遇水即固化自動封口,,輸精時又成為推送精液的活塞,;另一端在注入精液后,可以聚乙烯粉或鋼珠(或塑料珠)封口,,要注意在封口處與精液間留有10~13毫米的空間,,防止冷凍過程中因膨脹引起細(xì)管爆裂,。
精液的貯存 牛的冷凍精液是以液氮做冷源進(jìn)行貯存的,,需要時可隨時取出,。為防止溫度變化對精液品質(zhì)的影響,,取放動作要迅速,,盡量減少在空氣中停留的時間,。從貯存容器中提取冷凍精液時,,精液不應(yīng)超過液氮容器的頸基部,避免因溫度的回升造成精液解凍活率的下降,。牛的冷凍精液已有40多年的歷史,。試驗(yàn)證明,,保存至今的冷凍精液仍具有授精能力,。但一般認(rèn)為牛的冷凍精液隨保存時間的延長,,精子的活力和授精能力逐漸降低,。牛冷凍精液長期保存的確切時限,尚需繼續(xù)研究和觀察,。
2,、家畜及多種動物的胚胎移植中,制備保存胚胎
目前多采用胚胎冷凍儀,,屬智能型冷凍儀,。該儀器采用微機(jī)控制技術(shù),,軟件,能較準(zhǔn)確地控制液氮的施放量,,從而保證被凍存的生物制品以適宜的冷凍速率降溫冷凍,。
3,、液氮超低溫保藏微生物技術(shù)
將菌種保藏在-196℃的液氮長期保藏方法,,它的原理是利用微生物在-130℃以下新陳代謝趨于停止而有效地保藏微生物,。大型真菌是菌物中的一個重要類群(菌物中形成大型子實(shí)體的一類真菌,泛指廣義上的蘑菇或蕈菌),,很多種類具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,,是目前菌物中zui有開發(fā)應(yīng)用前景的一類;此外,,一些大型真菌能夠分解枯死植物,,對維持自然界物質(zhì)循環(huán),、生態(tài)平衡有重要的作用,,可開發(fā)應(yīng)用于造紙業(yè)和環(huán)境凈化,;一些大型真菌能引起樹木病害或損害多種木質(zhì)產(chǎn)品,對此類病原真菌的認(rèn)識的加強(qiáng),,有利于預(yù)防和減少危害的發(fā)生,。大型真菌的規(guī)范性保藏對于微生物菌種資源的安全,、保藏及,、對長期有效保藏遺傳資源、異地保藏生物多樣性共享具有重意義
4、農(nóng)業(yè)生物基因保存
上海投資4100多萬元開始建設(shè)中國國內(nèi)農(nóng)業(yè)生物基因綜合庫,。農(nóng)業(yè)界人士說,,全國市場開發(fā)潛力的種子產(chǎn)業(yè),,將以這個基因庫作為育種材料的來源,??偨ㄖ娣e超過3300平方米的上海農(nóng)業(yè)生物基因庫,設(shè)于上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi),,將保藏植物種子,、植物離體材料、動物生殖細(xì)胞,、微生物菌種和植物基因工程材料五大類農(nóng)業(yè)生物遺傳資源,。
5,、保存液氮疫苗
液氮苗是80年代中期逐漸推廣應(yīng)用的,,先是使用Ⅲ型-FCl26炎雞皰疹病毒液氮苗,后來國內(nèi)外又研制出SBl,,301/B、Z4,,814等Ⅱ型液氮疫苗,,并組合成II+III型二價(jià)苗及I+II+III三價(jià)苗,應(yīng)用后都曾一度有效的控制了一些地區(qū)的雞馬立克氏病,II+III型二價(jià)苗好景不長,1993年馬立克氏病又在北美和嚴(yán)態(tài)地區(qū)出現(xiàn)了較大規(guī)模的流行,,為有效控制馬立克氏病,,一些國家開始學(xué)習(xí)荷蘭自1927年使用I型CVl988/Rispens液氮苗后,有效控制馬立克氏病的經(jīng)驗(yàn),,美國,、加拿大,、巴西,、日本、歐洲都先后從荷蘭農(nóng)業(yè)漁業(yè)部引進(jìn)了CVl988/Rispens制苗種毒,,在各自國家使用不同的工藝技術(shù)生產(chǎn),,保存于液氮罐中。
6,、用液氮治療奶牛乳頭乳孔外口閉合,、家畜皮膚瘤子等也較為普通。
二,、 在醫(yī)療事業(yè)應(yīng)用
1,、低溫醫(yī)學(xué)
我國臨床低溫醫(yī)學(xué)工作發(fā)展迅速,促進(jìn)了移植醫(yī)學(xué)的發(fā)展,,特別是在骨髓,、造血干細(xì)胞、皮膚、角膜,、內(nèi)分泌腺體,、以及血管和瓣膜等的冷凍保存和移植應(yīng)用取得了顯著成績。成功的造血干細(xì)胞移植依賴于造血干細(xì)胞活力的保存,。生物樣品在降溫冷凍過程中,,當(dāng)由液態(tài)向固態(tài)變化的相變期內(nèi)會釋放一定熱量,,使其溫度回升,,不控制降溫速率的冷凍過程將會導(dǎo)致組織細(xì)胞死亡。準(zhǔn)確地測定生物樣品的相變點(diǎn),,用微機(jī)編制降溫程序,,以便在樣品相變時加大液氮輸入量,克服相變樣品溫度的回升,,使細(xì)胞安全而迅速地度過相變期,,這是提高被凍樣品成活率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2,、臨床醫(yī)學(xué)
液氮是目前冷凍外科中應(yīng)用zui廣泛的冷凍劑,。是目前為止發(fā)現(xiàn)的一種的制冷劑,把它注入低溫醫(yī)療器內(nèi),,就像手術(shù)刀一樣,,可以做任何手術(shù)。冷凍是用低溫來破壞病灶組織的一種治療方法,。細(xì)胞由于溫度的急劇變化,,組織內(nèi)外水晶形成,使細(xì)胞脫水,、皺縮,,以致電解質(zhì)等發(fā)生變化,冷凍還可使局部血流速度變慢,,微血管血液瘀滯或栓塞造成細(xì)胞缺氧死亡,。
據(jù)報(bào)導(dǎo)液氮冷凍治療面部增生性及色素性疾病2138例,其中*1 445例,,*67.59%,;顯效329例,有效207例\總有效率為82.97%,。雀斑及脂溢性角化病的*分別為79.23%和84.69%,;色痣(包括黑子)52.25%及瞼黃瘤41.67%。扁平疣患者冷凍后有新皮疹在皮損處發(fā)出,,故對于進(jìn)行期扁平疣不宜采用冷凍治療,,靜止期冷凍效果好。2例有黃褐斑的患者色痣治療后有色素沉著,該2例經(jīng)有效的治療后色素恢復(fù)正常,,提示對有黃褐斑者亦不宜采用冷凍治療,。對色痣的治療,要根據(jù)部位及患者的要求采取相應(yīng)的治療方法,,黑子及較小的色痣(直徑<3mm )可采取液氮冷凍的方法治療,,較大的色痣應(yīng)以手術(shù)切除并行病理檢查為佳。
采用液氮冰凍配合中藥治療尖銳濕疣,,無毒副作用,,痛苦小,*高,,復(fù)發(fā)率低,,術(shù)后*痕,并發(fā)癥少,,治療時間短,,經(jīng)濟(jì),是治療尖銳濕疣的理想方法之一
液氮冷凍療法治療結(jié)節(jié)性癢診,、粘液囊腫,、多發(fā)性尋常疣及神經(jīng)性皮炎采用的液氮直接噴射法治療慢性咽炎,將液氮直接噴射在病變表面,,降溫快,、深、面廣,,并能消滅中間地帶,,收到滿意的近期效果。每個凍融周期掌握在1min左右,,連續(xù)4~5個凍融周期,。每周僅1次。
三,、在食品工業(yè)應(yīng)用
1,、液氮在食品速凍中的應(yīng)用
在眾多的保藏法中,冷凍保藏法應(yīng)用,,效果也非常顯著,。而作為冷凍保藏方法之一的液氮速凍早已被食品加工企業(yè)所采用,由于它能實(shí)現(xiàn)低溫深冷的超速凍,,也有利于實(shí)現(xiàn)凍結(jié)食品的部分玻璃化,,使食品解凍后能zui大限度地恢復(fù)到原來的新鮮狀態(tài)和原有的營養(yǎng)成分,極大提高了冷凍食品的品質(zhì),,因此在速凍工業(yè)中顯示出*的生命力,。與其它冷凍方法相比,,液氮速凍具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):
① 冷凍速度快(凍結(jié)速度比一般凍結(jié)方法約快30-40倍):采用液氮速凍,可使食品迅速通過0℃~5℃zui大冰晶生長帶,,食品研究人員已在這方面做了有益的嘗試,。
②保持食品品質(zhì):由于液氮速凍時間短,經(jīng)液氮速凍的食品可以zui大限度地保持加工前的色,、香,、味及營養(yǎng)價(jià)值。段振華等人用液氮對檳榔進(jìn)行速凍處理,,結(jié)果表明經(jīng)液氮處理后的檳榔保持有較高葉綠素含量,,風(fēng)味好。
③物料干耗?。阂话銉鼋Y(jié)的干耗損失率為3~6%,,而液氮速凍可減少到0.25~0.5%,。
④設(shè)備與動力費(fèi)用低,,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化流水線,提高生產(chǎn)率,。
目前液氮速凍主要有噴淋凍結(jié),、浸漬凍結(jié)和冷空氣凍結(jié)三種方式,其中又以噴淋凍結(jié)應(yīng)用,。
2,、液氮在飲料加工中的應(yīng)用
目前,已有不少飲料生產(chǎn)廠家采用氮或氮與C02的混合物取代傳統(tǒng)的C02,,對飲料進(jìn)行充氣包裝,。充了氮的高碳酸型飲料,比僅充填二氧化碳的飲料引起的問題要少,;氮對于灌裝無泡飲料,,如酒和果汁也是很理想的。在非充氣飲料罐頭中加注液氮的好處是,,所注入的少量液氮可排除每只罐頭頂部空間中的氧氣,,使貯罐上部空間的氣體呈惰性,從而延長了易腐品的貯存期限,。
3,、液氮在果蔬貯存保鮮中的應(yīng)用
液氮用于果蔬的貯存保鮮具有氣調(diào)的優(yōu)點(diǎn),可調(diào)節(jié)農(nóng)副產(chǎn)品旺季和淡季供需方面的矛盾,,減少貯存上的損失,。氣調(diào)的功能是提高氮?dú)獾臐舛龋瑫r控制氮,、氧與C02的氣體比例,,并使其保持在穩(wěn)定狀態(tài),,降低果蔬的呼吸強(qiáng)度,延緩后熟過程,,從而使果品,、蔬菜保持采摘時的新鮮狀態(tài)和原有營養(yǎng)價(jià)值,延長果蔬保鮮期,。
4,、液氮在肉制品加工中的應(yīng)用
液氮在對原料肉絞制、斬拌或混合等工序中加入,,可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,。如在沙拉米型香腸加工中,液氮的使用可提高肉保水性,,阻止脂肪氧化,,改善切片性和外觀質(zhì)量;用于肉制點(diǎn)心,、肉脯等再制肉的加工,,不僅可使肉糜混合時加速蛋白質(zhì)溶解和增強(qiáng)保水性,且對保持產(chǎn)品*形狀尤為有效,。另外原料肉經(jīng)液氮快速冷卻,,既可在較長時間內(nèi)保持熱肉特性,氣又保證了肉品衛(wèi)生安全,;在加工工藝上,,無須再擔(dān)心溫度上升對肉質(zhì)的影響,且加工可不受原料溫度,、加工時間,、季節(jié)因素的影響,同時還可使加工過程處于低氧分壓,,在一定范圍延長了產(chǎn)品的貨架壽命,。
5、液氮在食品低溫粉碎中的應(yīng)用
低溫粉碎,,就是將冷卻到脆化點(diǎn)溫度的物質(zhì),,在外力作用下破碎成粉體的過程。食品的低溫粉碎是近幾年發(fā)展起來的一種食品加工新技術(shù),,該技術(shù)特別適宜于加工含芳香成分多,、含脂量高、含糖量多和含膠狀物質(zhì)多的食品,。用液氮進(jìn)行低溫粉碎處理,,可連原料的骨、皮,、肉,、殼等一次性全部粉碎,,使成品顆料細(xì)小并保持其有效營養(yǎng)。如日本將經(jīng)液氮凍結(jié)后的海藻,、甲殼素,、蔬菜、調(diào)味品等,,投入粉碎機(jī)粉碎,,可使成品微細(xì)粒度高達(dá)100μm以下,且基本保持原有營養(yǎng)價(jià)值,。此外,,用液氮進(jìn)行低溫粉碎,還可粉碎常溫下難以粉碎的物料,、熱敏性及受熱易變質(zhì),,易分解的物質(zhì)。另外,,液氮可以粉碎如脂肪多的肉類,、水分多的蔬菜等在常溫下難以粉碎的食品原料,并可以制造迄今新加工食品,。
6,、液氮在食品包裝中的應(yīng)用
英國倫敦一家公司開發(fā)出一種簡單實(shí)用的食品保鮮包裝方法,,就是在給食品進(jìn)行包裝時,,往包裝袋內(nèi)加入幾滴液氮。當(dāng)液氮蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氣體時它的體積迅速擴(kuò)大,,在包裝袋內(nèi)快速取代原有的大部分氣體,,減少食品因氧化而造成的變質(zhì),從而大大延長食品的保鮮期,。
7,、液氮在食品冷藏運(yùn)輸中的應(yīng)用
冷藏運(yùn)輸是食品工業(yè)中很重要的一部分。開發(fā)液氮制冷技術(shù),,發(fā)展液氮冷藏火車,、冷藏汽車及冷藏集裝箱是現(xiàn)今上的共同發(fā)展趨勢。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家多年的應(yīng)用實(shí)踐表明,,液氮制冷系統(tǒng)是*在商業(yè)上可與機(jī)械制冷系統(tǒng)相競爭的冷藏保鮮技術(shù),,也是食品冷藏運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。
8,、液氮在食品工業(yè)中的其它應(yīng)用
由于液氮的制冷作用,,蛋汁、液體調(diào)味品,、醬油能夠加工成可自由流動并能倒出的顆粒狀冷凍食品,,這些食品可隨時使用并且很容易配制,。在研磨香料和吸水的食物添加劑,如糖的替代品和卵磷脂時,,液氮被注入到研磨機(jī)中來保護(hù)有價(jià)值的成分,,同時也增加了研磨產(chǎn)量。周順華等人研究證明,,利用液氮淬冷協(xié)同高溫解凍進(jìn)行花粉破壁具有效果好,、破壁率高、速度快及花粉生理活性保持穩(wěn)定,、不受污染等特點(diǎn),。
四、在電子工業(yè)中應(yīng)用
1,、超導(dǎo)技術(shù)
超導(dǎo)體得天獨(dú)厚的特性,,使它可能在各種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。以液態(tài)氮代替液態(tài)氦作超導(dǎo)制冷劑獲得超導(dǎo)體,,使超導(dǎo)技術(shù)走向大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用,,認(rèn)為是2 0世紀(jì)科學(xué)上zui偉大的發(fā)現(xiàn)之一。
超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的基礎(chǔ)是由釔鋇銅氧(YBCO)構(gòu)成的超導(dǎo)陶瓷,,當(dāng)這種超導(dǎo)材料被冷卻到液氮溫度(78K,,相當(dāng)于-196~C)時,就從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài),。由屏蔽電流產(chǎn)生的磁場與軌道磁場相互排斥,,如果排斥力大于列車的重量,車體就可以懸浮在空中,。同時,,在冷卻過程中,由于超導(dǎo)體的磁通釘扎效應(yīng),,一部分磁場被俘獲在超導(dǎo)體內(nèi),。這一俘獲磁場與軌道磁場相互吸引,由于斥力和吸引力的同時存在,,車體得以穩(wěn)定地懸浮在軌道上方,。與常規(guī)磁鐵之間同性相斥,異性相吸的作用不同,,超導(dǎo)體和外磁場之間的這種既排斥又相吸的相互作用,,使超導(dǎo)體或*磁鐵都可以克服自身重力,懸浮或倒掛在對方的下面,。
2,、電子元件制造與檢測
環(huán)境應(yīng)力篩選就是選擇若干典型環(huán)境因素,將適量的環(huán)境應(yīng)力作用于組件或整機(jī),,把元器件工藝缺陷,,即生產(chǎn)和裝配過程中的缺陷激發(fā)出來,,給予修正或更換。環(huán)境應(yīng)力篩選采用溫度循環(huán)和隨機(jī)振動較為有效,。溫度循環(huán)試驗(yàn)是采用高的變溫率,、大的熱應(yīng)力,使那些不同材料組成的元器件,,因結(jié)合不良,、材料本身的不均勻性、工藝中缺陷等所造成的隱患而迅速失效,,采用變溫率為5℃/分,;極限溫度為-40℃,+60℃,;循環(huán)次數(shù)為8次,。這樣的環(huán)境參數(shù)組合使得虛焊、夾傷部位,、元器件本身缺陷的暴露較明顯,。對于大批量的溫度循環(huán)試驗(yàn),可以考慮采用二箱法,。在這種情況下,,應(yīng)當(dāng)在級進(jìn)行篩選。
液氮是一種更快和更有效的屏蔽和測試電子元器,、電路板的方法,。
3、低溫球磨技術(shù)
低溫行星式球磨機(jī)是將液氮?dú)怏w*地輸入裝有保溫罩的行星式球磨機(jī)中,,這些冷氣將高速旋轉(zhuǎn)的球磨罐產(chǎn)生的熱量及時吸收,,使裝有物料、磨球的球磨罐始終處于一定的低溫環(huán)境中.在低溫環(huán)境中混合,、細(xì)磨、新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術(shù)材料的*裝置,。該產(chǎn)品體積小,、功能全、效率高,、噪聲低,,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工,、環(huán)保,、輕工、建材,、冶金,、陶瓷,、礦產(chǎn)等部門。 .
4,、綠色切削加工技術(shù)
低溫切削是利用低溫流體如液態(tài)氮,、液態(tài)二氧化碳和冷風(fēng)等噴向加 工系統(tǒng)的切削區(qū)域,造成切削區(qū)的局部低溫或超低溫狀態(tài),,利用工件在低 溫條件下產(chǎn)生的低溫脆性,,提高工件的切削加工性、刀具壽命和工件表面 質(zhì)量,。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同,,低溫切削可分為冷風(fēng)切削和液氮冷卻切削。 低溫冷風(fēng)切削法是通過向刀尖的加工部位噴-20℃~-30℃ (甚至更低)的低溫氣流,,并混入微量的植物性潤滑劑(每小時10~20m 1),,從而起到降溫、排屑,、潤滑的作用,。低溫冷風(fēng)切削與傳統(tǒng)切削相比,能夠提高加工 效率,,改善工件表面質(zhì)量,,而且對環(huán)境幾乎無污染。日本安田工業(yè)公司的 加工中心采用在電機(jī)軸,、刀桿軸的中心插入絕熱風(fēng)管的結(jié)構(gòu),,使用-30℃ 的低溫冷風(fēng)直接通向刀刃。該結(jié)構(gòu)大大改善了切削條件,,有利于低溫冷風(fēng) 切削加工工藝的實(shí)施,。橫川和彥對車削和銑削中的冷風(fēng)冷卻進(jìn)行了研究。在銑削試驗(yàn)中,,分別采用水基切削液,、常溫風(fēng)(+10℃)和冷風(fēng)(-30℃ )三種條件進(jìn)行比較,結(jié)果表明,,采用冷風(fēng)切削時刀具耐用度顯著提高,。在車削試驗(yàn)中,冷風(fēng)(-20℃ )切削時刀具磨損率比常溫風(fēng)(+20℃ )切削時顯著下降,。
液氮冷卻切削主要有兩種應(yīng)用形式,,一種是利用瓶裝壓力將液氮像切削液一樣直接噴射到切削區(qū);另一種是利用液氮受熱蒸發(fā)循環(huán)來間接冷卻 刀具或工件,。目前低溫切削加工主要應(yīng)用于鈦合金,、高錳鋼、淬硬鋼等難 加工材料的加工中。KPRaijurkar采用H13A硬質(zhì)合金刀具,、并用液氮循環(huán)冷卻刀具的方法對鈦合金進(jìn)行了低溫切削加工試驗(yàn),,試驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的切削方法相比,,刀具磨損明顯減少,,切削溫度降低30%,工件表面加工質(zhì)量得到很大改善,。萬光民采用間接冷卻方法對高錳鋼進(jìn)行了低溫切 削加工試驗(yàn),,結(jié)果表明,采用間接冷卻方法低溫加工高錳鋼時,,刀具所受沖擊力減少,,刀具磨損減小,加工硬化現(xiàn)象得到改善,,工件表面質(zhì)量也有所提高,。王連鵬等人采用液氮噴淋的方法在數(shù)控機(jī)床上低溫切削加工45淬硬鋼,試驗(yàn)結(jié)果表明,,采用液氮噴淋式低溫加工45淬硬鋼可以提高刀具耐用度,,改善工件表面質(zhì)量。
在液氮冷卻加工狀態(tài)下,,硬質(zhì)合金材料能保持其抗彎強(qiáng)度,、斷裂韌性和耐沖擊強(qiáng)度,其硬度隨溫度的降低而增大,,因此硬質(zhì)合金刀具材料在液氮冷卻中能夠保持其優(yōu)良的切削性能,,并且和在常溫下一樣,其性能決定于粘結(jié)相的數(shù)量,。對于高速鋼,,隨溫度的降低,其硬度增大而抗沖擊強(qiáng)度降低,,但總體上能保持較好的切削性能,。他對一些材料在低溫下提高其切削加工性進(jìn)行了研究,選用了低碳鋼AISll010,、高碳鋼AISl070,、軸承鋼 AISIE52100、鈦合金Ti-6A 1-4V,、鑄造鋁合金A390五種材料,實(shí)驗(yàn)研究表明:由于低碳鋼表現(xiàn)出良好的低溫脆性,,低溫切削可獲得理想的加工效果,;對于高碳鋼和軸承鋼,應(yīng)用液氮冷卻可抑制切削區(qū)溫升和刀具磨損速度;在切削鑄造鋁合金時,,應(yīng)用低溫冷卻可提高刀具硬度和刀具抗硅相磨粒磨損能力,,在加工鈦合金時,同時低溫冷卻刀具和工件,,可有效地降低切削溫度和減少鈦和刀具材料之間的化學(xué)親和力,。
五、其它領(lǐng)域
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心特燃站生產(chǎn)液氮,,它是火箭燃料的推送劑,,大量的液氮用高壓把火箭燃料推向燃燒室。
應(yīng)用于高溫超導(dǎo)電力電纜開發(fā),;應(yīng)用于緊急維修中對液體管道進(jìn)行凍結(jié),;應(yīng)用于物質(zhì)的低溫穩(wěn)定和低溫淬火;液氮冷裝配技術(shù)(熱脹冷縮現(xiàn)象在工業(yè)中的應(yīng)用)也廣泛使用,;液氮人工增雨技術(shù),;液氮排液技術(shù)及時降液誘噴,正在不斷深入研究,。
采用氮?dú)饩聹缁?,火勢被迅速撲滅,同時又消除了瓦斯爆炸危險(xiǎn)等,。
為什么選擇液氮:因?yàn)楸绕渌椒ɡ鋮s得更快,,并且不與其它物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng),大大地節(jié)省空間,,提供了干燥的氣氛,,它是環(huán)保的(液氮使用后直接揮發(fā)成氣體返回大氣中,不會留下任何污染),,它用起來簡單方便,。
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
立即詢價(jià)
您提交后,,專屬客服將第一時間為您服務(wù)