一、液氮低溫設備產(chǎn)品介紹
液氮深冷低溫處理設備主要由液氮罐、調壓保護裝置、電控柜、深冷箱、換熱器、保溫裝置、電動機、循環(huán)風扇、調溫裝置等組成。以液氮作為冷源。液氮存放在低溫液體罐內(nèi)，使用時先關閉液氮罐的放空閥，再打開增壓閥，因部分液氮氣化使液氮罐內(nèi)部壓力升高，此時找開液氮的出口閥，液即從貯罐內(nèi)壓出，經(jīng)氣動薄膜調節(jié)閥進入深冷箱。液氮進入設備后，經(jīng)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。
二、 基礎原理：
1.液氮制冷循環(huán)系統(tǒng):
液氮制冷循環(huán)系統(tǒng)是液氮低溫設備基礎，其主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥等組成。通過這個循環(huán)系統(tǒng)，可以將高溫物體中釋放出來的熱量帶走，并降低物體周圍的溫度。
2.液態(tài)化:
通過將大量空氣中的濕度去除并利用真空技術將空間內(nèi)部壓力降至負壓且加入遇水產(chǎn)生化學反應而釋放熱能取得所需溫度下(通常約-196℃)才會液化的條件，將氮氣壓縮以及冷凍處理后使其達到液態(tài)。
三、深冷工藝中的關鍵影響因素
對于深冷處理技術，其處理工藝是決定液氮深冷處理效果的關鍵。深冷工藝中的關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℃。該方法的缺點是熱沖擊性大，有時甚至造成工件開裂。氣體法是通過液氮的汽化潛熱和低溫氮氣吸熱來制冷，處理溫度達- 196℃，處理效果較好。
2、升降溫速度
目前，對深冷升、降溫速度主要有兩種觀點。一種觀點認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，因為激冷將導致工件內(nèi)部的應力增大，易造成工件的變形或開裂。如深冷急熱法，工件淬火后不馬上進行冷處理，而是先放入水浴，再放入處理槽中在-80℃或-180℃下進行冷處理，保溫一段時間后立即放人60C熱水浴中，使試樣快速回溫以減小內(nèi)應力，然后選用不同溫度回火1h。
深冷技術是近年來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℃)作為冷卻介質將淬火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達到遠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一步轉化，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。
廣泛應用領域
1.學研究:
在學研究中發(fā)揮著重要作用。例如，在冷凍保存生物樣本和細胞時，液氮能夠有效地保護其結構和功能不受損失。
2.生物科技:
在生物科技領域，被廣泛應用于生物材料的儲存、保存以及轉運過程中。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：
對食品進行快速冷凍處理，可以實現(xiàn)更好的口感、質量和營養(yǎng)價值保持，并延長食品的保鮮期。此外，在分子烹飪領域也有廣闊應用空間。
4.材料科學與工程：
許多材料具有相變或特殊性質需要低溫度條件下才能達到理想效果。因此，液氮低溫設備在半導體制造、超導體研究等領域有著重要作用。
