Sıvı azot: Sıvı haldeki azot gazı. İnert, renksiz, kokusuz, aşındırıcı olmayan, yanıcı olmayan, son derece kriyojenik sıcaklıkta. Azot, atmosferin büyük çoğunluğunu oluşturur (%78,03 hacimce ve %75,5 ağırlıkça). Azot inaktiftir ve yanmayı desteklemez. Buharlaşma sırasında aşırı endotermik temas nedeniyle donma meydana gelir.
Sıvı azot, kullanışlı bir soğuk kaynaktır. Eşsiz özellikleri nedeniyle, sıvı azota olan ilgi ve takdir giderek artmaktadır. Hayvancılık, tıp endüstrisi, gıda endüstrisi ve kriyojenik araştırma alanlarında kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Elektronik, metalurji, havacılık, makine imalatı ve diğer alanlardaki uygulamaları da genişlemekte ve gelişmektedir.
Kriyojenik süperiletken
Süperiletkenlerin benzersiz özellikleri, çeşitli kategorilerde yaygın olarak kullanılma olasılığını artırmaktadır. Süperiletken, süperiletken soğutucu olarak sıvı helyum yerine sıvı azot kullanılarak elde edilir; bu da süperiletken teknolojisinin geniş bir uygulama alanına sahip olmasını sağlamış ve 20. yüzyılın en büyük bilimsel buluşlarından biri olarak kabul edilmiştir.
Süperiletken manyetik kaldırma tekniği, süperiletken bir seramik olan YBCO'nun, sıvı azot sıcaklığına (78K, yaklaşık -196°C) soğutulmasıyla normal halinden süperiletken hale geçmesi prensibine dayanır. Koruyucu akım tarafından üretilen manyetik alan, rayın manyetik alanına karşı itme kuvveti uygular ve eğer bu kuvvet trenin ağırlığından daha büyükse, araç havada asılı kalabilir. Aynı zamanda, soğutma işlemi sırasında manyetik akı tutma etkisi nedeniyle manyetik alanın bir kısmı süperiletken içinde hapsolur. Bu hapsolmuş manyetik alan, rayın manyetik alanına çekilir ve hem itme hem de çekme kuvveti nedeniyle araç rayın üzerinde sağlam bir şekilde asılı kalır. Mıknatıslar arasındaki genel aynı cinsiyetten itme ve zıt cinsiyetten çekme etkisinin aksine, süperiletken ile dış manyetik alan arasındaki etkileşim hem itme hem de çekme kuvveti içerir, böylece hem süperiletken hem de dış mıknatıs kendi yerçekimine karşı koyabilir ve birbirlerinin altında ters bir şekilde asılı kalabilir veya havada asılı durabilir.
Elektronik bileşenlerin üretimi ve test edilmesi
Çevresel stres taraması, model çevresel faktörlerin sayısını seçmek, bileşenlere veya tüm makineye doğru miktarda çevresel stres uygulamak ve bileşenlerin üretim ve montaj sürecindeki kusurlarını, yani üretim ve montaj sürecindeki kusurları ortaya çıkarmak ve düzeltme veya değiştirme sağlamaktır. Ortam stresi taraması, sıcaklık döngüsünü ve rastgele titreşimi kabul etmek için kullanışlıdır. Sıcaklık döngüsü testi, yüksek sıcaklık değişim hızını, büyük termal stresi kabul etmek, böylece farklı malzemelerden yapılmış bileşenlerin, kötü birleşimden, malzemenin kendi asimetrisinden, üretim sürecindeki kusurlardan kaynaklanan gizli sorunlardan ve ani arızalardan dolayı ortaya çıkan sorunları tespit etmek için 5℃/dk sıcaklık değişim hızını kabul etmektir. Limit sıcaklık -40℃, +60℃'dir. Döngü sayısı 8'dir. Bu tür çevresel parametrelerin birleşimi, sanal kaynak, kesme parçaları ve bileşenlerin kendi kusurlarını daha belirgin hale getirir. Toplu sıcaklık döngüsü testleri için, iki kutu yönteminin kabulünü düşünebiliriz. Bu ortamda, tarama şu seviyede yapılmalıdır.
Sıvı azot, elektronik bileşenleri ve devre kartlarını koruma ve test etme konusunda daha hızlı ve daha kullanışlı bir yöntemdir.
Kriyojenik bilyalı öğütme becerileri
Kriyojenik planet bilyalı değirmen, ısı yalıtım kapağı ile donatılmış planet bilyalı değirmene sürekli olarak sıvı azot gazı verilmesiyle çalışır. Soğuk hava, bilyalı öğütme tankının ürettiği ısıyı yüksek hızda döndürerek gerçek zamanlı olarak emer, böylece bilyalı öğütme tankındaki malzemeler ve öğütme bilyaları her zaman belirli bir kriyojenik ortamda bulunur. Kriyojenik ortamda karıştırma, ince öğütme, yeni ürün geliştirme ve küçük ölçekli yüksek teknoloji malzemelerinin üretimi sağlanır. Ürün küçük boyutlu, yüksek etkili, yüksek uyumluluğa sahip ve düşük gürültülüdür; tıp, kimya endüstrisi, çevre koruma, hafif sanayi, inşaat malzemeleri, metalurji, seramik, mineraller ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Yeşil işleme becerileri
Kriyojenik kesim, kesme bölgesinin kesme sistemine sıvı azot, sıvı karbondioksit ve soğuk hava püskürtme gibi kriyojenik akışkanların uygulanmasıyla gerçekleştirilir. Bu işlem, kesme bölgesinin lokal olarak kriyojenik veya ultra kriyojenik bir duruma gelmesini sağlar ve iş parçasının kriyojenik koşullar altındaki kırılganlığından yararlanarak iş parçasının işlenebilirliğini, takım ömrünü ve iş parçası yüzey kalitesini iyileştirir. Soğutma ortamının farklılığına göre kriyojenik kesim, soğuk hava ile kesim ve sıvı azotla soğutmalı kesim olarak ikiye ayrılabilir. Kriyojenik soğuk hava ile kesim yönteminde, takım ucunun işleme bölgesine -20℃ ~ -30℃ (hatta daha düşük) kriyojenik hava akımı püskürtülür ve eser miktarda bitkisel yağlayıcı (saatte 10~20 m³) ile karıştırılarak soğutma, talaş kaldırma ve yağlama işlevleri yerine getirilir. Geleneksel kesimle karşılaştırıldığında, kriyojenik soğutmalı kesim, işleme uyumluluğunu artırır, iş parçası yüzey kalitesini iyileştirir ve çevreye neredeyse hiç kirlilik bırakmaz. Japon Yasuda Sanayi Şirketi'nin işleme merkezinde, motor mili ve kesici mil arasına yerleştirilen adyabatik hava kanalı, -30℃'lik kriyojenik soğuk havayı doğrudan bıçağa iletmektedir. Bu düzenleme, kesme koşullarını büyük ölçüde iyileştirir ve soğuk hava ile kesme teknolojisinin uygulanmasına fayda sağlar. Kazuhiko Yokokawa, tornalama ve frezelemede soğuk hava soğutması üzerine araştırmalar yapmıştır. Frezeleme testinde, su bazlı kesme sıvısı, normal sıcaklıktaki rüzgar (+10℃) ve soğuk hava (-30℃) kullanılarak kuvvet karşılaştırması yapılmıştır. Sonuçlar, soğuk hava kullanıldığında takım dayanıklılığının önemli ölçüde arttığını göstermiştir. Tornalama testinde ise, soğuk hava (-20℃) ile kullanılan takımların aşınma oranı, normal hava (+20℃) ile kullanılan takımlara göre önemli ölçüde daha düşüktür.
Sıvı azotla soğutmalı kesme işleminin iki önemli uygulaması vardır. Birincisi, şişe basıncı kullanarak sıvı azotu doğrudan kesme alanına kesme sıvısı gibi püskürtmektir. Diğeri ise, ısı altında sıvı azotun buharlaşma döngüsünü kullanarak aleti veya iş parçasını dolaylı olarak soğutmaktır. Kriyojenik kesme, titanyum alaşımı, yüksek manganezli çelik, sertleştirilmiş çelik ve işlenmesi zor diğer malzemelerin işlenmesinde önemlidir. KPRaijurkar, H13A karbür takımını kullanarak ve sıvı azot döngüsüyle soğutma yöntemini kullanarak titanyum alaşımı üzerinde kriyojenik kesme deneyleri gerçekleştirdi. Test sonuçları, geleneksel kesme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, takım aşınmasının belirgin şekilde ortadan kalktığını, kesme sıcaklığının %30 azaldığını ve iş parçası yüzey işleme kalitesinin büyük ölçüde iyileştiğini gösterdi. Wan Guangmin, yüksek manganezli çelik üzerinde dolaylı soğutma yöntemini kullanarak kriyojenik kesme deneyleri gerçekleştirdi ve sonuçları yorumladı. Yüksek manganezli çeliği kriyojenik olarak işlemek için dolaylı soğutma yöntemini benimsediğinde, takım kuvveti ortadan kalkar, takım aşınması azalır, iş sertleşmesi belirtileri iyileşir ve iş parçasının yüzey kalitesi de iyileşir. Wang Lianpeng vd. Bu çalışmada, CNC tezgahlarında sertleştirilmiş çelik 45'in düşük sıcaklıkta işlenmesinde sıvı azot püskürtme yöntemi benimsenmiş ve test sonuçları hakkında yorum yapılmıştır. Sertleştirilmiş çelik 45'in düşük sıcaklıkta işlenmesinde sıvı azot püskürtme yönteminin benimsenmesiyle takım dayanıklılığı ve iş parçası yüzey kalitesinin iyileştirilebileceği belirtilmiştir.
Sıvı azotla soğutma işleminde, karbür malzeme eğilme dayanımı, kırılma tokluğu ve korozyon direncini bir araya getirir; sertlik sıcaklıkla düşük oranda artar ve bu nedenle sıvı azotla soğutulan sertleştirilmiş karbür kesici takım malzemesi, oda sıcaklığındaki gibi mükemmel kesme performansı sağlayabilir ve performansı bağlayıcı faz sayısına bağlıdır. Yüksek hız çeliği için, kriyojenik işlemde sertlik artar ve darbe dayanımı düşüktür, ancak genel olarak daha iyi kesme performansı sağlayabilir. Bazı malzemelerin kriyojenik işlemde kesme işlenebilirliğinin iyileştirilmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır; düşük karbonlu çelik AIS11010, yüksek karbonlu çelik AIS1070, rulman çeliği AISIE52100, titanyum alaşımı Ti-6A 1-4V ve dökme alüminyum alaşımı A390 olmak üzere beş malzeme seçilmiş ve araştırma ve değerlendirme yapılmıştır: Kriyojenik işlemde mükemmel kırılganlık nedeniyle, kriyojenik kesim ile istenen işleme sonuçları elde edilebilir. Yüksek karbonlu çelik ve rulman çeliği için, kesme bölgesindeki sıcaklık artışı ve takım aşınma oranı sıvı azotla soğutma ile sınırlandırılabilir. Alüminyum alaşımının dökümünde, kriyojenik soğutma uygulaması, takım sertliğini ve silikon fazlı aşındırıcı aşınmaya karşı takım direncini artırabilir; titanyum alaşımının işlenmesinde ise aynı anda hem takım hem de iş parçası kriyojenik olarak soğutulur, düşük kesme sıcaklığı elde edilir ve titanyum ile takım malzemesi arasındaki kimyasal afinite ortadan kaldırılır.
Sıvı azotun diğer kullanım alanları
Jiuquan uydusu, roket yakıtı için itici bir madde olan sıvı nitrojen üretmek üzere merkezi özel yakıt istasyonunu görevlendirdi; bu sıvı nitrojen yüksek basınçla yanma odasına itiliyor.
Yüksek sıcaklık süper iletken güç kablosu. Acil bakımda sıvı boru hattını dondurmak için kullanılır. Malzemelerin kriyojenik stabilizasyonu ve kriyojenik soğutulmasında uygulanır. Sıvı azot soğutma cihazı becerileri (endüstriyel uygulamada termal genleşme ve soğuk büzülme belirtileri) de yaygın olarak kullanılmaktadır. Sıvı azot bulut tohumlama becerileri. Gerçek zamanlı sıvı damla jeti ile sıvı azot drenaj becerileri sürekli olarak derinlemesine araştırılmaktadır. Azot ile yeraltı yangın söndürme yöntemi kullanılarak yangın hızla söndürülür ve gaz patlamasının zararı ortadan kaldırılır. Neden sıvı azot seçilmeli: Çünkü diğer yöntemlere göre daha hızlı soğutur, diğer maddelerle kimyasal olarak reaksiyona girmez, alanı büyük ölçüde daraltır ve kuru bir atmosfer sağlar, çevre dostudur (sıvı azot kullanımdan sonra doğrudan atmosfere buharlaşır, herhangi bir kirlilik bırakmaz), kullanımı basit ve pratiktir.
HL Kriyojenik Ekipman
HL Kriyojenik Ekipman1992 yılında kurulan marka, şunlarla bağlantılıdır:HL Kriyojenik Ekipman Şirketi Kriyojenik Ekipman A.Ş.HL Kriyojenik Ekipmanları, müşterilerinin çeşitli ihtiyaçlarını karşılamak üzere Yüksek Vakum Yalıtımlı Kriyojenik Borulama Sistemi ve ilgili Destek Ekipmanlarının tasarımı ve üretimine kendini adamıştır. Vakum Yalıtımlı Boru ve Esnek Hortum, yüksek vakum ve çok katmanlı çok ekranlı özel yalıtım malzemelerinden üretilir ve bir dizi son derece sıkı teknik işlemden ve yüksek vakum işleminden geçer. Bu ürünler, sıvı oksijen, sıvı azot, sıvı argon, sıvı hidrojen, sıvı helyum, sıvılaştırılmış etilen gazı (LEG) ve sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) transferinde kullanılır.
HL Kriyojenik Ekipman Şirketi'nin Faz Ayırıcı, Vakum Borusu, Vakum Hortumu ve Vakum Vanası ürün serisi, son derece sıkı teknik işlemlerden geçirilerek sıvı oksijen, sıvı azot, sıvı argon, sıvı hidrojen, sıvı helyum, LEG ve LNG'nin transferinde kullanılmaktadır ve bu ürünler hava ayrıştırma, gazlar, havacılık, elektronik, süperiletken, çip, eczacılık, biyobanka, gıda ve içecek, otomasyon montajı, kimya mühendisliği, demir-çelik, kauçuk, yeni malzeme üretimi ve bilimsel araştırma gibi sektörlerdeki kriyojenik ekipmanlara (örneğin kriyojenik depolama tankı, dewar ve soğuk kutu vb.) hizmet vermektedir.
Yayın tarihi: 24 Kasım 2021
