द्रव नायट्रोजन: द्रवरूप नायट्रोजन वायू. निष्क्रिय, रंगहीन, गंधहीन, क्षरणरहित, ज्वलनशील नसलेला, अत्यंत अतिशीत तापमानाचा. वातावरणाचा बहुतांश भाग नायट्रोजनने बनलेला असतो (घनफळानुसार ७८.०३% आणि वजनानुसार ७५.५%). नायट्रोजन निष्क्रिय असतो आणि ज्वलनास मदत करत नाही. बाष्पीभवनादरम्यान जास्त उष्णताशोषक संपर्कामुळे हिमदंश होऊ शकतो.
द्रव नायट्रोजन हा एक सोयीस्कर शीत स्रोत आहे. त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे, द्रव नायट्रोजनकडे लोकांचे लक्ष हळूहळू वाढत आहे आणि त्याला मान्यता मिळत आहे. पशुपालन, वैद्यकीय उद्योग, अन्न उद्योग आणि क्रायोजेनिक संशोधन क्षेत्रांमध्ये त्याचा वापर अधिकाधिक व्यापक होत आहे. इलेक्ट्रॉनिक्स, धातुशास्त्र, अंतराळयान, यंत्रसामग्री उत्पादन आणि इतर क्षेत्रांमधील त्याच्या वापराचा विस्तार आणि विकास होत आहे.
क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग
सुपरकंडक्टरच्या अद्वितीय वैशिष्ट्यांमुळे, त्याचा विविध श्रेणींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर होण्याची शक्यता आहे. सुपरकंडक्टिंग रेफ्रिजरंट म्हणून द्रव हेलियमऐवजी द्रव नायट्रोजन वापरून सुपरकंडक्टर मिळवला जातो, ज्यामुळे सुपरकंडक्टिंग तंत्रज्ञानाच्या वापराची व्याप्ती वाढली आहे आणि याला २० व्या शतकातील महान वैज्ञानिक शोधांपैकी एक मानले जाते.
सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटिक लेव्हिटेशनची क्षमता ही YBCO नावाच्या सुपरकंडक्टिंग सिरॅमिकमध्ये असते. जेव्हा सुपरकंडक्टिंग पदार्थाला द्रव नायट्रोजनच्या तापमानापर्यंत (७८ केल्विन, जे -१९६°C च्या प्रमाणात असते) थंड केले जाते, तेव्हा तो सामान्य अवस्थेतून सुपरकंडक्टिंग अवस्थेत बदलतो. शील्ड केलेल्या प्रवाहामुळे निर्माण झालेले चुंबकीय क्षेत्र ट्रॅकच्या चुंबकीय क्षेत्राला विरोध करते आणि जर हे बल ट्रेनच्या वजनापेक्षा जास्त असेल, तर डबा हवेत तरंगू शकतो. त्याच वेळी, थंड करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान चुंबकीय फ्लक्स पिनिंग प्रभावामुळे चुंबकीय क्षेत्राचा काही भाग सुपरकंडक्टरमध्ये अडकतो. हे अडकवणारे चुंबकीय क्षेत्र ट्रॅकच्या चुंबकीय क्षेत्राकडे आकर्षित होते आणि प्रतिकर्षण व आकर्षण या दोन्हीमुळे डबा ट्रॅकच्या वर घट्टपणे तरंगत राहतो. चुंबकांमधील सम-प्रकर्षण आणि विरुद्ध-प्रकर्षणाच्या सामान्य प्रभावाच्या विपरीत, सुपरकंडक्टर आणि बाह्य चुंबकीय क्षेत्रामधील आंतरक्रिया एकमेकांना बाहेर ढकलते आणि आकर्षित करते, ज्यामुळे सुपरकंडक्टर आणि बाह्य चुंबक दोन्ही स्वतःच्या गुरुत्वाकर्षणाचा प्रतिकार करू शकतात आणि एकमेकांच्या खाली तरंगू किंवा उलटे लटकू शकतात.
इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे उत्पादन आणि चाचणी
पर्यावरणीय ताण चाचणी म्हणजे मॉडेल पर्यावरणीय घटकांची संख्या निवडणे, घटकांवर किंवा संपूर्ण यंत्रावर योग्य प्रमाणात पर्यावरणीय ताण लागू करणे, आणि घटकांमध्ये प्रक्रियात्मक दोष निर्माण करणे, म्हणजेच उत्पादन आणि स्थापनेच्या प्रक्रियेतील दोष शोधणे, आणि त्यावर सुधारणा किंवा बदली करणे. वातावरणीय ताण चाचणी तापमान चक्र आणि यादृच्छिक कंपनांना स्वीकारण्यासाठी उपयुक्त आहे. तापमान चक्र चाचणीमध्ये उच्च तापमान बदल दर, मोठा औष्णिक ताण स्वीकारला जातो, जेणेकरून वेगवेगळ्या सामग्रीचे घटक, खराब जोडणी, सामग्रीची स्वतःची असममितता, प्रक्रियेतील दोषांमुळे निर्माण होणाऱ्या छुपी समस्या आणि तात्काळ बिघाड यांना सामोरे जावे लागते. यामध्ये ५℃/मिनिट या तापमान बदल दराला स्वीकारले जाते. कमाल तापमान -४०℃, +६०℃ आहे. चक्रांची संख्या ८ आहे. पर्यावरणीय घटकांच्या अशा संयोजनामुळे आभासी वेल्डिंग, क्लिपिंग पार्ट्स आणि घटकांचे स्वतःचे दोष अधिक स्पष्टपणे दिसून येतात. मोठ्या प्रमाणातील तापमान चक्र चाचण्यांसाठी, आपण दोन-पेटी पद्धतीचा अवलंब करण्याचा विचार करू शकतो. या वातावरणात, चाचणी एका विशिष्ट पातळीवर घेतली पाहिजे.
इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि सर्किट बोर्डांचे संरक्षण व चाचणी करण्यासाठी द्रव नायट्रोजन ही एक जलद आणि अधिक उपयुक्त पद्धत आहे.
क्रायोजेनिक बॉल मिलिंग कौशल्ये
क्रायोजेनिक प्लॅनेटरी बॉल मिलमध्ये, उष्णता-संरक्षक झाकण असलेल्या प्लॅनेटरी बॉल मिलमध्ये द्रव नायट्रोजन वायू सतत टाकला जातो. थंड हवा उच्च वेगाने फिरत असताना बॉल ग्राइंडिंग टँकमध्ये निर्माण होणारी उष्णता तात्काळ शोषून घेते, ज्यामुळे बॉल ग्राइंडिंग टँकमधील पदार्थ आणि ग्राइंडिंग बॉल नेहमी एका विशिष्ट क्रायोजेनिक वातावरणात राहतात. क्रायोजेनिक वातावरणात उच्च-तंत्रज्ञानाच्या सामग्रीचे मिश्रण, बारीक दळण, नवीन उत्पादनांचा विकास आणि लहान बॅचमधील उत्पादन केले जाते. हे उत्पादन आकाराने लहान, परिणामकारक, उच्च अनुरूपता असलेले आणि कमी आवाजाचे आहे. याचा वापर वैद्यकीय, रासायनिक उद्योग, पर्यावरण संरक्षण, हलके उद्योग, बांधकाम साहित्य, धातूकाम, सिरॅमिक्स, खनिजे आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
ग्रीन मशीनिंग कौशल्ये
क्रायोजेनिक कटिंग म्हणजे कटिंग क्षेत्राच्या कटिंग सिस्टीमवर द्रव नायट्रोजन, द्रव कार्बन डायऑक्साइड आणि थंड हवेचा फवारा यांसारख्या क्रायोजेनिक द्रवांचा वापर करणे. यामुळे कटिंग क्षेत्र स्थानिक पातळीवर क्रायोजेनिक किंवा अल्ट्रा-क्रायोजेनिक अवस्थेत येते. क्रायोजेनिक परिस्थितीत वर्कपीसच्या क्रायोजेनिक ठिसूळपणाचा उपयोग करून, वर्कपीसची कटिंग मशिनिबिलिटी, टूलचे आयुष्य आणि वर्कपीसच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता सुधारली जाते. शीतकरण माध्यमाच्या फरकानुसार, क्रायोजेनिक कटिंगचे थंड हवा कटिंग आणि द्रव नायट्रोजन कूलिंग कटिंग असे वर्गीकरण केले जाऊ शकते. क्रायोजेनिक थंड हवा कटिंग पद्धतीमध्ये, टूलच्या टोकाच्या प्रक्रिया भागावर -२०℃ ~ -३०℃ (किंवा त्याहूनही कमी) तापमानाचा क्रायोजेनिक हवेचा प्रवाह फवारला जातो आणि त्यात अल्प प्रमाणात वनस्पतीजन्य स्नेहक (१०~२० घनमीटर प्रति तास) मिसळले जाते, जेणेकरून शीतकरण, चिप्स काढणे आणि स्नेहन या भूमिका बजावता येतात. पारंपरिक कटिंगच्या तुलनेत, क्रायोजेनिक कूलिंग कटिंगमुळे प्रक्रिया सुलभता सुधारते, वर्कपीसच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता सुधारते आणि पर्यावरणात जवळजवळ कोणतेही प्रदूषण होत नाही. जपानच्या यासुदा इंडस्ट्री कंपनीचे प्रक्रिया केंद्र, मोटर शाफ्ट आणि कटर शाफ्टच्या मध्यभागी ॲडियाबॅटिक एअर डक्ट बसवण्याची रचना स्वीकारते, आणि -३०℃ तापमानाच्या क्रायोजेनिक थंड वाऱ्याचा वापर करून तो थेट ब्लेडपर्यंत पोहोचवते. या रचनेमुळे कटिंगच्या परिस्थितीत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होते आणि कोल्ड एअर कटिंग तंत्रज्ञानाच्या अंमलबजावणीसाठी हे फायदेशीर ठरते. काझुहिको योकोकावा यांनी टर्निंग आणि मिलिंगमधील थंड हवेच्या कूलिंगवर संशोधन केले. मिलिंग चाचणीमध्ये, बलाची तुलना करण्यासाठी वॉटर बेस कटिंग फ्लुइड, सामान्य तापमानाचा वारा (+१०℃) आणि थंड हवा (-३०℃) वापरण्यात आले. निकालांवरून असे दिसून आले की, थंड हवेचा वापर केल्यावर टूलची टिकाऊपणा लक्षणीयरीत्या सुधारली. टर्निंग चाचणीमध्ये, थंड हवेचा (-२०℃) टूल झीज दर सामान्य हवेच्या (+२०℃) तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी होता.
द्रव नायट्रोजन कूलिंग कटिंगचे दोन महत्त्वाचे उपयोग आहेत. एक म्हणजे, कटिंग फ्लुइडप्रमाणे बाटलीच्या दाबाने द्रव नायट्रोजन थेट कटिंग क्षेत्रात फवारणे. दुसरे म्हणजे, उष्णतेखाली द्रव नायट्रोजनच्या बाष्पीभवन चक्राचा वापर करून टूल किंवा वर्कपीसला अप्रत्यक्षपणे थंड करणे. सध्या टायटॅनियम मिश्रधातू, उच्च मॅंगनीज स्टील, हार्डन्ड स्टील आणि इतर प्रक्रिया करण्यास कठीण असलेल्या सामग्रीच्या प्रक्रियेमध्ये क्रायोजेनिक कटिंग महत्त्वाचे आहे. के. पी. रायजुरकर यांनी टायटॅनियम मिश्रधातूवर क्रायोजेनिक कटिंगचे प्रयोग करण्यासाठी H13A कार्बाइड टूलचा वापर केला आणि द्रव नायट्रोजन चक्राद्वारे टूल थंड केले. चाचणीच्या निकालांवरून असे दिसून आले की, पारंपरिक कटिंग पद्धतींच्या तुलनेत, टूलची झीज स्पष्टपणे कमी झाली, कटिंग तापमान ३०% ने कमी झाले आणि वर्कपीसच्या पृष्ठभागाच्या मशीनिंग गुणवत्तेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा झाली. वान ग्वांगमिन यांनी उच्च मॅंगनीज स्टीलवर क्रायोजेनिक कटिंगचे प्रयोग करण्यासाठी अप्रत्यक्ष कूलिंग पद्धतीचा अवलंब केला आणि निकालांवर भाष्य केले. क्रायोजेनिक तापमानावर उच्च मॅंगनीज स्टीलवर प्रक्रिया करण्यासाठी अप्रत्यक्ष कूलिंग पद्धतीचा अवलंब केल्यास, टूलवरील बल नाहीसे होते, टूलची झीज कमी होते, वर्क हार्डनिंगची चिन्हे सुधारतात आणि वर्कपीसच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता देखील सुधारते. वांग लियानपेंग आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी सीएनसी मशीन टूल्सवर क्वेंच्ड स्टील ४५ च्या कमी तापमानाच्या मशिनिंगमध्ये द्रव नायट्रोजन फवारणीची पद्धत अवलंबली आणि चाचणी परिणामांवर भाष्य केले. क्वेंच्ड स्टील ४५ च्या कमी तापमानाच्या मशिनिंगमध्ये द्रव नायट्रोजन फवारणी पद्धतीचा अवलंब केल्याने टूलची टिकाऊपणा आणि वर्कपीसच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता सुधारली जाऊ शकते.
द्रव नायट्रोजन शीतकरण प्रक्रियेच्या स्थितीत, कार्बाइड मटेरियलची वाकण्याची ताकद, फ्रॅक्चर टफनेस आणि गंज प्रतिरोधकता वाढते. तापमानानुसार ताकद आणि कडकपणा कमी वाढतो आणि म्हणूनच द्रव नायट्रोजन शीतकरणामध्ये सिमेंटेड कार्बाइड कटिंग टूल मटेरियल खोलीच्या तापमानाप्रमाणेच उत्कृष्ट कटिंग कार्यक्षमता देऊ शकते, आणि त्याची कार्यक्षमता बंधनकारक टप्प्यांच्या संख्येवर अवलंबून असते. हाय स्पीड स्टीलच्या बाबतीत, क्रायोजेनिक प्रक्रियेमुळे कडकपणा वाढतो आणि आघात शक्ती कमी होते, परंतु एकूणच चांगली कटिंग कार्यक्षमता मिळू शकते. क्रायोजेनिक प्रक्रियेमध्ये काही मटेरियल्सच्या कटिंग मशिनिबिलिटीमध्ये सुधारणा करण्यावर एक अभ्यास करण्यात आला, ज्यामध्ये कमी कार्बन स्टील AIS11010, उच्च कार्बन स्टील AIS1070, बेअरिंग स्टील AISIE52100, टायटॅनियम मिश्रधातू Ti-6A 1-4V, कास्ट ॲल्युमिनियम मिश्रधातू A390 या पाच मटेरियल्सची निवड करून संशोधन आणि मूल्यांकन केले गेले: क्रायोजेनिक स्थितीत उत्कृष्ट ठिसूळपणामुळे, क्रायोजेनिक कटिंगद्वारे अपेक्षित मशिनिंग परिणाम मिळवता येतात. उच्च कार्बन स्टील आणि बेअरिंग स्टीलच्या बाबतीत, द्रव नायट्रोजन शीतकरणामुळे कटिंग झोनमधील तापमान वाढ आणि टूलच्या झीजेचा दर रोखता येतो. ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या कटिंग कास्टिंगमध्ये, क्रायोजेनिक कूलिंगच्या वापरामुळे टूलची कठोरता आणि सिलिकॉन फेजमुळे होणाऱ्या अपघर्षक झिजेला प्रतिकार करण्याची क्षमता सुधारते, तर टायटॅनियम मिश्रधातूच्या प्रक्रियेमध्ये, एकाच वेळी क्रायोजेनिक कूलिंगमुळे टूल आणि वर्कपीस कमी कटिंग तापमानावर थंड होतात आणि टायटॅनियम व टूल मटेरियलमधील रासायनिक आकर्षण नाहीसे होते.
द्रव नायट्रोजनचे इतर उपयोग
जिउक्वान उपग्रहाने रॉकेट इंधनासाठी लागणारे प्रणोदक, द्रव नायट्रोजन तयार करण्यासाठी केंद्रीय विशेष इंधन केंद्राला पाठवले, जे उच्च दाबाने ज्वलन कक्षात ढकलले जाते.
उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग पॉवर केबल. आपत्कालीन देखभालीमध्ये द्रव पाईपलाईन गोठवण्यासाठी याचा वापर केला जातो. पदार्थांच्या क्रायोजेनिक स्थिरीकरण आणि क्रायोजेनिक शमनासाठी याचा उपयोग होतो. द्रव नायट्रोजन शीतकरण उपकरणाची कौशल्ये (औद्योगिक उपयोगात औष्णिक प्रसरण आणि शीत आकुंचनाची चिन्हे) देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. द्रव नायट्रोजन क्लाउड सीडिंगची कौशल्ये. रिअल-टाइम द्रव थेंबांच्या जेटद्वारे द्रव नायट्रोजनचा निचरा करण्याच्या कौशल्यावर सतत सखोल संशोधन सुरू आहे. भूमिगत आग विझवण्यासाठी नायट्रोजनचा वापर केल्यास, आग त्वरित विझवली जाते आणि वायू स्फोटामुळे होणारे नुकसान टाळले जाते. द्रव नायट्रोजन का निवडावा: कारण ते इतर पद्धतींपेक्षा वेगाने थंड करते, आणि इतर पदार्थांशी रासायनिक अभिक्रिया करत नाही, जागेला मोठ्या प्रमाणात थंड करते आणि कोरडे वातावरण प्रदान करते, ते पर्यावरणास अनुकूल आहे (द्रव नायट्रोजन वापरानंतर थेट वातावरणात बाष्पीभवन होते, कोणतेही प्रदूषण मागे सोडत नाही), ते वापरण्यास सोपे आणि सोयीस्कर आहे.
एचएल क्रायोजेनिक उपकरणे
एचएल क्रायोजेनिक उपकरणेज्याची स्थापना १९९२ मध्ये झाली, हा एक संलग्न ब्रँड आहेएचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कं, लि.एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट ग्राहकांच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी हाय व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टीम आणि संबंधित सपोर्ट इक्विपमेंटच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी वचनबद्ध आहे. व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईप आणि फ्लेक्झिबल होज हे हाय व्हॅक्यूम आणि मल्टी-लेयर मल्टी-स्क्रीन विशेष इन्सुलेटेड मटेरियलपासून बनवलेले असतात आणि अत्यंत कठोर तांत्रिक प्रक्रिया व हाय व्हॅक्यूम प्रक्रियेतून जातात. यांचा उपयोग द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, द्रवीकृत इथिलीन वायू (LEG) आणि द्रवीकृत नैसर्गिक वायू (LNG) यांच्या वहनासाठी केला जातो.
एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनीमधील फेज सेपरेटर, व्हॅक्यूम पाईप, व्हॅक्यूम होज आणि व्हॅक्यूम व्हॉल्व्ह या उत्पादन श्रेणी अत्यंत कठोर तांत्रिक प्रक्रियांच्या मालिकेतून पार पडल्या असून, त्यांचा उपयोग द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, एलईजी आणि एलएनजी यांच्या हस्तांतरणासाठी केला जातो. तसेच, ही उत्पादने वायू विलगीकरण, वायू, विमानचालन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, औषधनिर्माण, बायोबँक, अन्न व पेय, ऑटोमेशन असेंब्ली, केमिकल इंजिनिअरिंग, लोह व पोलाद, रबर, नवीन सामग्री उत्पादन आणि वैज्ञानिक संशोधन इत्यादी उद्योगांमधील क्रायोजेनिक उपकरणांसाठी (उदा. क्रायोजेनिक स्टोरेज टँक, देवार आणि कोल्डबॉक्स इत्यादी) सेवा पुरवतात.
पोस्ट करण्याची वेळ: २४ नोव्हेंबर २०२१
