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      深冷技術

      深冷技術又稱低溫技術,是一種應用于物理、化學、生物等領域的高級技術,其特點是將物質冷卻到極低的溫度下(低于-150℃),以實現低溫保存、超導物理、量子計算等相關應用。
      發布時間: 2024-01-07 產品型號:
      廠商性質: 生產廠家 訪問數量: 10334

      產品概述

        深冷技術又稱低溫技術,是一種應用于物理、化學、生物等領域的高級技術,其特點是將物質冷卻到極低的溫度下(低于-150℃),以實現低溫保存、超導物理、量子計算等相關應用。
       
        深冷技術通常被視為加熱-淬火-回火熱處理循環的一種可選延伸,而不是對現有常規熱處理工藝的替代。深冷處理的工藝是在構件常規淬火處理后,進一步冷卻,使其所處的環境溫度,從室溫下降到-320°F(140°R; 78 K; -196°C)。在大多數情況下,深冷處理之后是回火處理。對于深冷處理技術,其處理工藝是決定處理效果的關鍵。深冷處理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、深冷次數等。
       
        一、背景:
       
        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,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下去,達到遠低于室溫的某一溫度,促使常規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。它是利用冷媒介質作為冷卻介質,將淬火后的金屬材料的冷處理過程繼續下去。它以接近-200 度或更低溫度,進行金屬處理,從而改變金屬、塑料、陶瓷等極微細結構,改變材料的耐磨結構。國外自上世紀五十年代以來,開始研究該技術在核工業和航天工業中的運用。其中在航天工業中用途更為突出。航天零部件在經過超、處理和冷熱沖擊后,會大大增強其耐用,耐疲勞性。從而提高了使用的可靠性和壽命。
       
        上世紀八十年代以來,深冷工藝技術開始向民用工業推廣。但局限于“冷浸”式的粗獷型工藝。深冷處理設備一直到九十年代后期才開始出現。除了深冷處理外,該類設備還可以同時進行冷熱溫度沖擊。大大增強了深冷處理的效果。該技術主要用于硬質合金殘留的奧氏體轉換成馬氏體及殘留應力,提高耐磨性,長時間的沖擊疲勞強度,縮小材料的延展性和內部變形。常用于模具、刃具、工量具、剪刀、鋸片、高速鋼、汽車硬質合金、微型馬達軸、硬質合金、低溫閥門、高爾夫球頭等產品的深冷處理以及金屬配件的低溫裝配工藝。
       
        二、原理:
       
        深冷技術是將金屬在-100°C甚至更低的溫度下進行處理,使柔軟的殘余奧氏體幾乎全部轉變成高強度的馬氏體,并能減少表面疏松,降低表面粗糙度的一個熱處理后工序,當這個工序完成后,不僅僅是表面,幾乎可以使整個金屬的強度增加,耐磨性增加,韌性增加,其他性能指標改善,從而使得模具和刀具翻新數次后仍然具有高的耐磨性和高的強度,壽命成倍增加。
       
        深冷技術的原理是利用特殊的制冷劑,將空氣中的熱量抽取出來,使被冷卻的物體得到更小、更均勻的微粒間隙,從而達到存儲和保護的效果。這種制冷劑通常是以液態氮和液態氦為主,其具有高溫度控制精度和低溫度控制范圍廣的特點。利用該技術可以得到非常強的制冷效果,甚至可以到達宇宙微波背景輻射的溫度(約-273.15℃)。
       
        三、特點:
       
        深冷處理后能明顯的提高金屬工件的耐磨性、韌性和尺寸穩定性,使工件的使用壽命成倍地提高。該技術的改進效果是滲入處理件的內部(整體效應),不限于表面,所以對刃具進行重磨再用時,不會使工件的改性效果失效;對工件的形狀和尺寸不但不會引起變化,而且有增強尺寸穩定性和減小淬火應力的作用;工藝系統簡便,耗電量少,不受工件的形狀和尺寸限制,操作簡便;無任何環境污染,是*的環保型技術。
       
        該技術一出現,就引起了科學研究界和工業界的高度重視,在國外已應用于刃具、量具、模具以及精密零件,如油泵的油嘴、發動機的渦輪軸、軋輥、閥門、齒輪、彈簧等工件的改性。
       
        深冷技術在空間物理、天文學等領域中得到了廣泛應用,可以用于冷卻太陽風象儀、直接測量宇宙微波背景輻射、研究神秘的黑洞等。在超導電子領域中,被廣泛用于高溫超導體的研究,以及制造超導角度傳感器等。同時,在生物科學里也有著重要作用,包括低溫保存生物樣品、細胞和組織的冷凍保存和冷凍切片技術等。
       
      <strong>深冷技術</strong>
       

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