Azote liquide : Azote gazeux à l’état liquide. Inerte, incolore, inodore, non corrosif, ininflammable, à température extrêmement cryogénique. L’azote constitue la majeure partie de l’atmosphère (78,03 % en volume et 75,5 % en poids). L’azote est inactif et ne favorise pas la combustion. Gelures causées par un contact endothermique excessif lors de la vaporisation.
L'azote liquide est une source de froid pratique. Grâce à ses propriétés uniques, il a progressivement gagné en popularité et en popularité. Son utilisation s'est largement répandue dans l'élevage, l'industrie médicale, l'industrie agroalimentaire et la recherche cryogénique. Son application s'est développée dans l'électronique, la métallurgie, l'aérospatiale, la fabrication de machines et d'autres secteurs.
Supraconducteur cryogénique
Les caractéristiques uniques des supraconducteurs les rendent susceptibles d'être largement utilisés dans de nombreux domaines. Obtenus en utilisant de l'azote liquide plutôt que de l'hélium liquide comme réfrigérant supraconducteur, les supraconducteurs ouvrent de vastes perspectives d'application et sont considérés comme l'une des grandes inventions scientifiques du XXe siècle.
La technique de lévitation magnétique supraconductrice repose sur une céramique supraconductrice YBCO. Lorsque le matériau supraconducteur est refroidi à la température de l'azote liquide (78 K, proportionnelle à -196 °C), il passe d'un état normal à un état supraconducteur. Le champ magnétique généré par le courant blindé exerce une poussée contre le champ magnétique de la voie ; si la force est supérieure au poids du train, la voiture peut être suspendue. Parallèlement, une partie du champ magnétique est piégée dans le supraconducteur grâce à l'effet de blocage du flux magnétique pendant le refroidissement. Ce champ magnétique de piégeage est attiré par le champ magnétique de la voie et, grâce à la répulsion et à l'attraction, la voiture reste fermement suspendue au-dessus de la voie. Contrairement à l'effet général de répulsion et d'attraction entre aimants, l'interaction entre le supraconducteur et le champ magnétique externe exerce à la fois une poussée et une attraction mutuelles, de sorte que le supraconducteur et l'aimant permanent peuvent résister à leur propre gravité et rester suspendus ou suspendus l'un sous l'autre.
Fabrication et test de composants électroniques
L'analyse des contraintes environnementales consiste à sélectionner le nombre de facteurs environnementaux du modèle, à appliquer la contrainte appropriée aux composants ou à l'ensemble de la machine et à identifier les défauts de fabrication et d'installation, et à les corriger ou les remplacer. L'analyse des contraintes ambiantes est utile pour accepter les cycles de température et les vibrations aléatoires. L'essai de cycle de température consiste à accepter des variations de température élevées et des contraintes thermiques importantes, de sorte que les composants de différents matériaux, dus à des défauts d'assemblage, à l'asymétrie du matériau, à des défauts de fabrication cachés et à des défaillances rapides, supportent une variation de température de 5 °C/min. La température limite est de -40 °C, +60 °C. Le nombre de cycles est de 8. Cette combinaison de paramètres environnementaux rend plus évidentes les soudures virtuelles, les pièces de découpage et les défauts des composants. Pour les essais de cycle de température de masse, on peut envisager la méthode d'acceptation des deux boîtes. Dans cet environnement, l'analyse doit être effectuée au niveau requis.
L'azote liquide est une méthode plus rapide et plus utile pour protéger et tester les composants électroniques et les circuits imprimés.
Compétences en matière de broyage cryogénique à boulets
Le broyeur planétaire cryogénique à boulets est alimenté en continu par de l'azote liquide. Il est équipé d'un couvercle de conservation de la chaleur. L'air froid, en rotation à grande vitesse, absorbe en temps réel la chaleur générée par le réservoir de broyage. Ainsi, le réservoir de broyage est maintenu dans un environnement cryogénique. En environnement cryogénique, il est utilisé pour le mélange, le broyage fin, le développement de nouveaux produits et la production en petites séries de matériaux de haute technologie. Compact, performant, hautement conforme et silencieux, ce produit est largement utilisé dans les secteurs de la médecine, de la chimie, de la protection de l'environnement, de l'industrie légère, des matériaux de construction, de la métallurgie, de la céramique, des minéraux et autres.
Compétences en usinage vert
La découpe cryogénique utilise des fluides cryogéniques tels que l'azote liquide, le dioxyde de carbone liquide et l'air froid pulvérisé sur la zone de coupe. Ce procédé permet d'obtenir une zone de coupe localement cryogénique ou ultra-cryogénique. La fragilité cryogénique de la pièce en conditions cryogéniques permet d'améliorer l'usinabilité, la durée de vie de l'outil et la qualité de surface. Selon le fluide de refroidissement, la découpe cryogénique se distingue par la découpe à l'air froid et la découpe à l'azote liquide. La découpe cryogénique à l'air froid consiste à pulvériser un flux d'air cryogénique à une température de -20 °C à -30 °C (voire moins) sur la pointe de l'outil, puis à le mélanger à un lubrifiant végétal (10 à 20 m³/h), afin de refroidir, d'éliminer les copeaux et de lubrifier. Par rapport à la découpe traditionnelle, la découpe à refroidissement cryogénique améliore la conformité de l'usinage et la qualité de surface de la pièce, tout en étant quasiment sans pollution environnementale. Le centre d'usinage de la société japonaise Yasuda Industry Company adopte une configuration de conduit d'air adiabatique inséré entre l'arbre moteur et l'arbre de coupe, et relié directement à la lame par un flux d'air froid cryogénique de -30 °C. Cette configuration améliore considérablement les conditions de coupe et favorise la mise en œuvre de la technologie de coupe à air froid. Kazuhiko Yokokawa a mené des recherches sur le refroidissement par air froid en tournage et en fraisage. Lors de l'essai de fraisage, un fluide de coupe à base d'eau, un flux d'air à température normale (+10 °C) et de l'air froid (-30 °C) ont été utilisés pour comparer la force. Les résultats ont montré une amélioration significative de la durabilité de l'outil grâce à l'air froid. Lors de l'essai de tournage, le taux d'usure de l'outil à l'air froid (-20 °C) est nettement inférieur à celui à l'air normal (+20 °C).
La découpe par refroidissement à l'azote liquide a deux applications importantes. La première consiste à pulvériser de l'azote liquide directement sur la zone de coupe, comme un fluide de coupe, à l'aide d'une bouteille sous pression. La seconde consiste à refroidir indirectement l'outil ou la pièce à usiner grâce au cycle d'évaporation de l'azote liquide sous l'effet de la chaleur. La découpe cryogénique est désormais essentielle pour l'usinage des alliages de titane, des aciers à haute teneur en manganèse, des aciers trempés et d'autres matériaux difficiles à usiner. KPRaijurkar a adopté un outil en carbure H13A et un outil de refroidissement par cycle à l'azote liquide pour réaliser des essais de découpe cryogénique sur des alliages de titane. Les résultats des essais ont montré que, par rapport aux méthodes de découpe traditionnelles, l'usure de l'outil était nettement éliminée, la température de coupe réduite de 30 % et la qualité d'usinage de la surface de la pièce considérablement améliorée. Wan Guangmin a adopté la méthode de refroidissement indirect pour réaliser des essais de découpe cryogénique sur de l'acier à haute teneur en manganèse, et les résultats sont commentés. L'adoption de cette méthode pour l'usinage cryogénique de l'acier à haute teneur en manganèse permet d'éliminer l'effort sur l'outil, de réduire son usure, d'améliorer les signes d'écrouissage et d'améliorer la qualité de surface de la pièce. Wang Lianpeng et al. L'équipe a adopté la méthode de pulvérisation d'azote liquide pour l'usinage à basse température de l'acier trempé 45 sur machines-outils à commande numérique et a commenté les résultats des essais. La durabilité de l'outil et la qualité de surface de la pièce pourraient être améliorées grâce à l'utilisation de la méthode de pulvérisation d'azote liquide pour l'usinage à basse température de l'acier trempé 45.
Lors du refroidissement à l'azote liquide, les carbures offrent une excellente résistance à la flexion, à la rupture et à la corrosion. Leur dureté augmente avec la température. Par conséquent, les outils de coupe en carbure cémenté refroidis à l'azote liquide offrent d'excellentes performances de coupe, comparables à celles obtenues à température ambiante. Leurs performances sont déterminées par le nombre de phases liantes. Pour l'acier rapide, le refroidissement à l'azote liquide augmente la dureté et réduit la résistance aux chocs, mais permet d'obtenir de meilleures performances de coupe. Une étude a été menée sur l'amélioration de l'usinabilité de certains matériaux par refroidissement cryogénique. Cinq matériaux ont été sélectionnés : l'acier à faible teneur en carbone AIS1010, l'acier à haute teneur en carbone AIS1070, l'acier à roulement AISIE52100, l'alliage de titane Ti-6A 1-4V et l'alliage d'aluminium moulé A390. Grâce à leur excellente fragilité en refroidissement cryogénique, les résultats d'usinage souhaités peuvent être obtenus par usinage cryogénique. Pour l'acier à haute teneur en carbone et l'acier à roulement, le refroidissement à l'azote liquide permet de limiter l'échauffement de la zone de coupe et l'usure de l'outil. Dans la découpe d'alliages d'aluminium coulés, l'application du refroidissement cryogénique peut améliorer la dureté de l'outil et la résistance de l'outil à l'usure abrasive de la phase de silicium, dans le traitement de l'alliage de titane, en même temps l'outil de refroidissement cryogénique et la pièce, une température de coupe basse utile et éliminer l'affinité chimique entre le titane et le matériau de l'outil.
Autres applications de l'azote liquide
Le satellite Jiuquan a envoyé la station centrale de carburant spécial pour produire de l'azote liquide, un propulseur pour le carburant de fusée, qui est poussé dans la chambre de combustion à haute pression.
Câble d'alimentation supraconducteur haute température. Utilisé pour geler les conduites de liquide lors des opérations de maintenance d'urgence. Il est également utilisé pour la stabilisation et la trempe cryogéniques des matériaux. Les compétences en matière de dispositifs de refroidissement à l'azote liquide (dilatation thermique et contraction à froid dans l'industrie) sont également largement utilisées. Les compétences en ensemencement de nuages d'azote liquide. Les compétences en drainage d'azote liquide par jet de gouttes liquides en temps réel font l'objet de recherches approfondies constantes. L'utilisation de l'azote pour l'extinction souterraine des incendies permet une extinction rapide et l'élimination des dommages causés par les explosions de gaz. Pourquoi choisir l'azote liquide ? Son refroidissement plus rapide que les autres méthodes, son absence de réaction chimique avec d'autres substances, son faible encombrement et la présence d'une atmosphère sèche en font un produit respectueux de l'environnement (l'azote liquide se volatilise directement dans l'atmosphère après utilisation, sans laisser de traces), simple et pratique à utiliser.
Équipement cryogénique HL
Équipement cryogénique HLqui a été fondée en 1992 est une marque affiliée àHL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., LtdHL Cryogenic Equipment conçoit et fabrique des systèmes de tuyauterie cryogénique isolée sous vide poussé et des équipements de support associés pour répondre aux différents besoins de ses clients. Les tubes et flexibles isolés sous vide poussé sont fabriqués à partir de matériaux isolants spéciaux multicouches et multi-écrans, soumis à des traitements techniques extrêmement rigoureux, notamment sous vide poussé. Ils sont utilisés pour le transfert d'oxygène liquide, d'azote liquide, d'argon liquide, d'hydrogène liquide, d'hélium liquide, d'éthylène gazeux liquéfié (EGL) et de gaz naturel liquéfié (GNL).
La série de produits de séparateur de phase, de tuyau à vide, de tuyau à vide et de vanne à vide de la société HL Cryogenic Equipment, qui a subi une série de traitements techniques extrêmement stricts, est utilisée pour le transfert d'oxygène liquide, d'azote liquide, d'argon liquide, d'hydrogène liquide, d'hélium liquide, de LEG et de GNL, et ces produits sont entretenus pour les équipements cryogéniques (par exemple, réservoir de stockage cryogénique, Dewar et boîte froide, etc.) dans les industries de la séparation de l'air, des gaz, de l'aviation, de l'électronique, des supraconducteurs, des puces, de la pharmacie, de la biobanque, de l'alimentation et des boissons, de l'assemblage d'automatisation, de l'ingénierie chimique, du fer et de l'acier, du caoutchouc, de la fabrication de nouveaux matériaux et de la recherche scientifique, etc.
Date de publication : 24 novembre 2021
