Aplicação de nitrogênio líquido em diferentes campos (3) Campo eletrônico e de manufatura

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Nitrogênio líquido: gás nitrogênio no estado líquido. Inerte, incolor, inodoro, não corrosivo, não inflamável, temperatura extremamente criogênica. O nitrogênio compõe a maior parte da atmosfera (78,03% em volume e 75,5% em peso). O nitrogênio é inativo e não suporta combustão. Congelamento causado por contato endotérmico excessivo durante a vaporização.

O nitrogênio líquido é uma fonte conveniente de frio. Devido às suas propriedades únicas, o nitrogênio líquido vem gradualmente ganhando cada vez mais atenção e reconhecimento. Sua utilização tem sido cada vez mais difundida na pecuária, na indústria médica, na indústria alimentícia e em pesquisas criogênicas. Sua aplicação vem se expandindo e se desenvolvendo em eletrônica, metalurgia, aeroespacial, fabricação de máquinas e outros setores.

Supercondutor criogênico

As características únicas dos supercondutores tornam-nos suscetíveis à sua ampla utilização em diversas categorias. A obtenção de supercondutores utiliza nitrogênio líquido em vez de hélio líquido como refrigerante supercondutor, o que abre a gama de aplicações da tecnologia supercondutora e é considerado uma das grandes invenções científicas do século XX.

Habilidades de levitação magnética supercondutora é uma cerâmica supercondutora YBCO, quando o material supercondutor é resfriado à temperatura de nitrogênio líquido (78K, proporcional a -196 ~ C), das mudanças normais para o estado supercondutor. O campo magnético gerado pela corrente blindada empurra contra o campo magnético da pista, e se a força for maior que o peso do trem, o vagão pode ser suspenso. Ao mesmo tempo, parte do campo magnético é aprisionado no supercondutor devido ao efeito de fixação do fluxo magnético durante o processo de resfriamento. Este campo magnético de aprisionamento é atraído para o campo magnético da pista, e por causa de repulsão e atração, o vagão permanece firmemente suspenso acima da pista. Em contraste com o efeito geral de repulsão entre o mesmo sexo e atração entre sexos opostos entre ímãs, a interação entre o supercondutor e o campo magnético externo empurra para fora e atrai um ao outro, de modo que tanto o supercondutor quanto o ímã eterno podem resistir à sua própria gravidade e suspender ou pendurar de cabeça para baixo um sob o outro.

Fabricação e teste de componentes eletrônicos

A triagem de estresse ambiental consiste em selecionar o número de fatores ambientais do modelo, aplicar a quantidade correta de estresse ambiental aos componentes ou à máquina inteira e causar defeitos no processo dos componentes, ou seja, defeitos no processo de produção e instalação, e realizar a correção ou substituição. A triagem de estresse ambiental é útil para aceitar o ciclo de temperatura e a vibração aleatória. O teste de ciclo de temperatura consiste em aceitar altas taxas de variação de temperatura e grande estresse térmico, de modo que os componentes de diferentes materiais, devido à má articulação, à assimetria do próprio material, a defeitos no processo causados ​​por problemas ocultos e falhas ágeis, aceitem a taxa de variação de temperatura de 5 ℃/min. As temperaturas limite são -40 ℃ e +60 ℃. O número de ciclos é 8. Essa combinação de parâmetros ambientais torna a soldagem virtual, o corte de peças e a exposição de defeitos dos componentes mais óbvia. Para testes de ciclo de temperatura em massa, podemos considerar a aceitação do método de duas caixas. Nesse ambiente, a triagem deve ser realizada em nível.

O nitrogênio líquido é um método mais rápido e útil de blindagem e teste de componentes eletrônicos e placas de circuito.

Técnicas de moagem de bolas criogênicas

O moinho de bolas planetário criogênico utiliza nitrogênio líquido continuamente inserido no moinho de bolas planetário, equipado com uma tampa de preservação de calor. O ar frio, em alta velocidade, absorverá o calor gerado pelo tanque de moagem de bolas em tempo real, de modo que o tanque de moagem de bolas contendo os materiais e as bolas de moagem estejam sempre em um ambiente criogênico específico. Em ambientes criogênicos, mistura, moagem fina, desenvolvimento de novos produtos e produção em pequenos lotes de materiais de alta tecnologia. O produto é compacto, com alto desempenho, alta conformidade, baixo ruído e amplamente utilizado em medicina, indústria química, proteção ambiental, indústria leve, materiais de construção, metalurgia, cerâmica, minerais e outras áreas.

Habilidades de usinagem verde

O corte criogênico consiste na aplicação de fluidos criogênicos, como nitrogênio líquido, dióxido de carbono líquido e spray de ar frio no sistema de corte da área de corte, resultando em um estado criogênico ou ultracriogênico local na área de corte. A fragilidade criogênica da peça de trabalho sob condições criogênicas é aproveitada para melhorar a usinabilidade do corte da peça, a vida útil da ferramenta e a qualidade da superfície da peça. De acordo com a diferença do meio de resfriamento, o corte criogênico pode ser dividido em corte com ar frio e corte com resfriamento de nitrogênio líquido. O método de corte com ar frio criogênico consiste na pulverização de um fluxo de ar criogênico de -20°C a -30°C (ou até menos) na parte de processamento da ponta da ferramenta, misturado com lubrificante vegetal (10 a 20 ml por hora), de modo a desempenhar o papel de resfriamento, remoção de cavacos e lubrificação. Comparado ao corte tradicional, o corte com resfriamento criogênico pode melhorar a conformidade do processamento, melhorar a qualidade da superfície da peça e praticamente não poluir o meio ambiente. O centro de processamento da Japan Yasuda Industry Company adota o layout de duto de ar adiabático inserido no meio do eixo do motor e do eixo da fresa, conduzindo diretamente à lâmina através de um vento frio criogênico de -30°C. Esse arranjo melhora significativamente as condições de corte e é benéfico para a implementação da tecnologia de corte a ar frio. Kazuhiko Yokokawa conduziu pesquisas sobre resfriamento a ar frio em torneamento e fresamento. No teste de fresamento, fluido de corte à base de água, vento em temperatura normal (+10°C) e ar frio (-30°C) foram utilizados para comparar a força. Os resultados mostraram que a durabilidade da ferramenta foi significativamente melhorada com o uso de ar frio. No teste de torneamento, a taxa de desgaste da ferramenta com ar frio (-20°C) foi significativamente menor do que com ar normal (+20°C).

O corte por resfriamento com nitrogênio líquido possui duas aplicações importantes. Uma delas é usar a pressão de uma garrafa para pulverizar nitrogênio líquido diretamente na área de corte, como fluido de corte. A outra é resfriar indiretamente a ferramenta ou peça de trabalho usando o ciclo de evaporação de nitrogênio líquido sob calor. Atualmente, o corte criogênico é importante no processamento de ligas de titânio, aço com alto teor de manganês, aço temperado e outros materiais de difícil processamento. A KPRaijurkar adotou a ferramenta de carboneto H13A e utilizou a ferramenta de resfriamento por ciclo de nitrogênio líquido para realizar experimentos de corte criogênico em ligas de titânio. Os resultados dos testes mostraram que, em comparação com os métodos de corte tradicionais, o desgaste da ferramenta foi eliminado, a temperatura de corte foi reduzida em 30% e a qualidade da usinagem da superfície da peça foi significativamente melhorada. Wan Guangmin adotou o método de resfriamento indireto para realizar experimentos de corte criogênico em aço com alto teor de manganês, e os resultados são comentados. Ao adotar o método de resfriamento indireto para processar aço com alto teor de manganês em criogenia, a força da ferramenta é eliminada, o desgaste da ferramenta é reduzido, os sinais de encruamento são aprimorados e a qualidade da superfície da peça também é aprimorada. Wang Lianpeng et al. adotou o método de pulverização de nitrogênio líquido na usinagem de baixa temperatura de aço temperado 45 em máquinas-ferramenta CNC e comentou os resultados dos testes. A durabilidade da ferramenta e a qualidade da superfície da peça podem ser melhoradas com a adoção do método de pulverização de nitrogênio líquido na usinagem de baixa temperatura de aço temperado 45.

No estado de processamento de resfriamento por nitrogênio líquido, o material de carboneto para conectar a resistência à flexão, tenacidade à fratura e resistência à corrosão, resistência, a dureza aumenta com a baixa temperatura e, portanto, o material da ferramenta de corte de metal duro no resfriamento por nitrogênio líquido pode provavelmente conectar o excelente desempenho de corte, como em temperatura ambiente, e seu desempenho é determinado pelo número de fases de ligação. Para aço rápido, com o resfriamento por nitrogênio líquido, a dureza aumenta e a resistência ao impacto é baixa, mas no geral pode conectar melhor desempenho de corte. Ele em alguns materiais em criogênico melhoria de sua usinabilidade de corte realizou um estudo, a seleção de aço de baixo carbono AIS1100, aço de alto carbono AIS1100, aço de rolamento AIS1100, liga de titânio Ti-6A 1-4V, liga de alumínio fundido A390 cinco materiais, a implementação de pesquisa e avaliação: Devido à excelente fragilidade no corte criogênico, os resultados de usinagem desejados podem ser obtidos por corte criogênico. Para aço de alto carbono e aço de rolamento, o aumento da temperatura na zona de corte e a taxa de desgaste da ferramenta podem ser restringidos pelo resfriamento por nitrogênio líquido. No corte de liga de alumínio fundido, a aplicação de resfriamento criogênico pode melhorar a dureza da ferramenta e a resistência da ferramenta à capacidade de desgaste abrasivo da fase de silício; no processamento de liga de titânio, ao mesmo tempo, o resfriamento criogênico da ferramenta e da peça de trabalho, a baixa temperatura de corte útil e a eliminação da afinidade química entre o titânio e o material da ferramenta.

Outras aplicações do nitrogênio líquido

O satélite Jiuquan enviou a estação central de combustível especial para produzir nitrogênio líquido, um propulsor para combustível de foguete, que é empurrado para a câmara de combustão em alta pressão.

Cabo de alimentação supercondutor de alta temperatura. É usado para congelar a tubulação de líquidos em manutenção de emergência. Aplicado à estabilização criogênica e têmpera criogênica de materiais. Habilidades com dispositivos de resfriamento de nitrogênio líquido (sinais de expansão térmica e contração a frio na aplicação industrial) também são amplamente utilizadas. Habilidades de semeadura de nuvens de nitrogênio líquido. Habilidades de drenagem de nitrogênio líquido com jato de gotas de líquido em tempo real são constantemente pesquisadas em profundidade. Adote a extinção de incêndio subterrânea com nitrogênio, o fogo é rapidamente destruído e elimina os danos da explosão de gás. Por que escolher o nitrogênio líquido: Por resfriar mais rápido do que outros métodos e não reagir quimicamente com outras substâncias, estrangula bastante o espaço e proporciona uma atmosfera seca, é ecologicamente correto (o nitrogênio líquido é volatilizado diretamente na atmosfera após o uso, sem deixar qualquer poluição), é simples e conveniente de usar.

Equipamento Criogênico HL

Equipamento Criogênico HLque foi fundada em 1992 é uma marca afiliada àHL Cryogenic Equipment Company Equipamento Criogênico Co., Ltda.A HL Cryogenic Equipment dedica-se ao projeto e à fabricação de Sistemas de Tubulação Criogênica com Isolamento de Alto Vácuo e Equipamentos de Suporte relacionados, a fim de atender às diversas necessidades dos clientes. Os Tubos e Mangueiras Flexíveis com Isolamento a Vácuo são construídos em materiais isolantes especiais de alto vácuo e multicamadas com telas múltiplas, passando por uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos e tratamento de alto vácuo, sendo utilizados para a transferência de oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, gás etileno liquefeito (LEG) e gás natural liquefeito (GNL).

A série de produtos Separador de Fase, Tubo de Vácuo, Mangueira de Vácuo e Válvula de Vácuo da HL Cryogenic Equipment Company, que passou por uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos, é usada para transferência de oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, LEG e GNL, e esses produtos são usados ​​em equipamentos criogênicos (por exemplo, tanque de armazenamento criogênico, dewar e caixa fria etc.) em indústrias de separação de ar, gases, aviação, eletrônicos, supercondutores, chips, farmácia, biobanco, alimentos e bebidas, montagem de automação, engenharia química, ferro e aço, borracha, fabricação de novos materiais e pesquisa científica etc.


Horário da publicação: 24 de novembro de 2021

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