一、液氮低溫設(shè)備產(chǎn)品介紹
液氮深冷低溫處理設(shè)備主要由液氮罐、調(diào)壓保護(hù)裝置、電控柜、深冷箱、換熱器、保溫裝置、電動(dòng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)扇、調(diào)溫裝置等組成。以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體罐內(nèi)，使用時(shí)先關(guān)閉液氮罐的放空閥，再打開(kāi)增壓閥，因部分液氮?dú)饣挂旱迌?nèi)部壓力升高，此時(shí)找開(kāi)液氮的出口閥，液即從貯罐內(nèi)壓出，經(jīng)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥進(jìn)入深冷箱。液氮進(jìn)入設(shè)備后，經(jīng)噴管?chē)姵?，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(fēng)機(jī)將低溫氮?dú)獯等牍ぷ魇?，使工件冷卻。
二、 基礎(chǔ)原理：
1.液氮制冷循環(huán)系統(tǒng):
液氮制冷循環(huán)系統(tǒng)是液氮低溫設(shè)備基礎(chǔ)，其主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥等組成。通過(guò)這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，可以將高溫物體中釋放出來(lái)的熱量帶走，并降低物體周?chē)臏囟取?br />
2.液態(tài)化:
通過(guò)將大量空氣中的濕度去除并利用真空技術(shù)將空間內(nèi)部壓力降至負(fù)壓且加入遇水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而釋放熱能取得所需溫度下(通常約-196℃)才會(huì)液化的條件，將氮?dú)鈮嚎s以及冷凍處理后使其達(dá)到液態(tài)。
三、深冷工藝中的關(guān)鍵影響因素
對(duì)于深冷處理技術(shù)，其處理工藝是決定液氮深冷處理效果的關(guān)鍵。深冷工藝中的關(guān)鍵影響因素主要包括：深冷處理方式、升降溫速度、回火前處理或者回火后處理、保溫時(shí)間、深冷次數(shù)等。
1、深冷處理方式
可分為液體法和氣體法兩種。液體法是將工件直接放入液氮中，處理溫度為- 150℃。該方法的缺點(diǎn)是熱沖擊性大，有時(shí)甚至造成工件開(kāi)裂。氣體法是通過(guò)液氮的汽化潛熱和低溫氮?dú)馕鼰醽?lái)制冷，處理溫度達(dá)- 196℃，處理效果較好。
2、升降溫速度
目前，對(duì)深冷升、降溫速度主要有兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為深冷的升降溫速度不能太快，即不贊成將工件直接浸入液氮中，因?yàn)榧だ鋵?dǎo)致工件內(nèi)部的應(yīng)力增大，易造成工件的變形或開(kāi)裂。如深冷急熱法，工件淬火后不馬上進(jìn)行冷處理，而是先放入水浴，再放入處理槽中在-80℃或-180℃下進(jìn)行冷處理，保溫一段時(shí)間后立即放人60C熱水浴中，使試樣快速回溫以減小內(nèi)應(yīng)力，然后選用不同溫度回火1h。
深冷技術(shù)是近年來(lái)興起的一種改善金屬工件性能的新工藝。所謂深冷處理，就是用液氮(-196℃)作為冷卻介質(zhì)將淬火后的金屬材料的冷卻過(guò)程繼續(xù)下去，達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的某一溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，從而改善金屬材料性能。液氮深冷處理后能明顯提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩(wěn)定性，使工件的使用壽命成倍地提高。
廣泛應(yīng)用領(lǐng)域
1.學(xué)研究:
在學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。例如，在冷凍保存生物樣本和細(xì)胞時(shí)，液氮能夠有效地保護(hù)其結(jié)構(gòu)和功能不受損失。
2.生物科技:
在生物科技領(lǐng)域，被廣泛應(yīng)用于生物材料的儲(chǔ)存、保存以及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中。它可以提供穩(wěn)定的超低溫環(huán)境，確保生物材料的完整性和活性。
3.食品加工：
對(duì)食品進(jìn)行快速冷凍處理，可以實(shí)現(xiàn)更好的口感、質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值保持，并延長(zhǎng)食品的保鮮期。此外，在分子烹飪領(lǐng)域也有廣闊應(yīng)用空間。
4.材料科學(xué)與工程：
許多材料具有相變或特殊性質(zhì)需要低溫度條件下才能達(dá)到理想效果。因此，液氮低溫設(shè)備在半導(dǎo)體制造、超導(dǎo)體研究等領(lǐng)域有著重要作用。
