貴州液氮向您介紹：液氮的用途和作用

1、液氮的用途越來(lái)越廣泛，液氮的應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了人們生活的很大部分，給我們的生活也是帶來(lái)著很多好處。液氮?jiǎng)傞_(kāi)始使用時(shí)主要是在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行冷凍處理，而現(xiàn)在越來(lái)越多的方面開(kāi)始使用液氮進(jìn)行冷凍降溫。

2、之前工業(yè)生產(chǎn)中使用液氮是用壓縮液體空氣分餾的方法獲得液氮，可以用于作為深度制冷劑，由于其化學(xué)惰性，可以直接和生物組織接觸，立即冷凍而不會(huì)破壞生物活性，后來(lái)我們又對(duì)他這一特性進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)它還可以用于：保存活體組織，生物樣品以及精子和卵子的儲(chǔ)存，在外科手術(shù)中可以用迅速冷凍的方法幫助止血和去除皮膚表面的淺層需要割除的部位，也為現(xiàn)在醫(yī)學(xué)做出了很大貢獻(xiàn)。

3、還可以進(jìn)行低溫物理學(xué)的研究，都是為我們的生活進(jìn)步做出這貢獻(xiàn)。它還可以迅速冷凍和運(yùn)輸食品，或制作冰品。在科學(xué)教育中演示低溫狀態(tài)。在常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下，就會(huì)脆如玻璃，也是一種活體標(biāo)本的一種制作方法?，F(xiàn)在科技的發(fā)達(dá)它還可以提供高溫超導(dǎo)體顯示超導(dǎo)性所需的溫度，例如釔鋇銅氧。更是超頻玩家用于冷卻CPU、GPU等一系列應(yīng)用都是很好的效果的。液氮還有除滅紅火蟻，并且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)空氣污染的氣體。

4、液氮的使用也給我們對(duì)于很多活體植物生物的研究帶來(lái)著好處?，F(xiàn)在生活在進(jìn)步，液氮的用途也會(huì)越來(lái)越廣泛。

5、液體狀態(tài)的氮

液氮即液體狀態(tài)的氮。液氮可以通過(guò)專門(mén)的設(shè)備制取，也可以在制取液氧的過(guò)程中作為副產(chǎn)品而得到。液氮具有很低的溫度，其沸點(diǎn)為-195.8℃，可以用作深冷劑。液氮還可以從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，成為氮?dú)?，可以作為保護(hù)氣體通入熱處理爐內(nèi)。在空氣中，氮?dú)馑嫉谋壤畲?。液氮也不像液氧那樣易燃、易爆，所以，液氮具有資源豐富、安全性較好等優(yōu)點(diǎn)，在材料熱處理方面有著主要用途。

6、液氮在真空熱處理中的應(yīng)用

真空熱處理是國(guó)內(nèi)外正在采用的比較先進(jìn)的熱處理方法，在真空熱處理中，往往離不開(kāi)使用氮?dú)?。例如，?dāng)鋼鐵件在真空爐中加熱時(shí)，若真空程度過(guò)高，則為防止工件材料中的合金元素?fù)]發(fā)，需對(duì)爐中回充適量的氮?dú)?，以提離爐內(nèi)微量氣體的壓力。又如，在真空加熱油淬的真空淬火過(guò)程中，有時(shí)為了保證或提高淬火油的冷卻能力，需在工件冷卻之前，向真空爐中回充足夠的氮?dú)?。在高壓氣淬時(shí)，需要快速向真空爐中充入高于一個(gè)大氣壓的氮?dú)?。在鋼件真空回火時(shí)，在抽真空后需回充氮?dú)庖詫?shí)現(xiàn)爐內(nèi)保護(hù)氣體循環(huán)均勻加熱，以及實(shí)現(xiàn)回火后的快速冷卻。

真空熱處理所需的氮?dú)猓懈鞣N不同的來(lái)源。由于液氮的密度遠(yuǎn)比氮?dú)獯螅w積遠(yuǎn)比氮?dú)庑?，便于運(yùn)輸和貯藏，而且在大量供應(yīng)時(shí)價(jià)格也較便宜。所以，液氮是真空熱處理所用氮?dú)獾闹匾獊?lái)源之一。

在國(guó)外和我國(guó)上海等地，有不少?gòu)S家就使用較大的專用儲(chǔ)存罐，存放由液氮供應(yīng)廠商專車運(yùn)送來(lái)的液氮，并將由液氮逐漸汽化而成的氮?dú)庥糜谡婵諢崽幚?。他們認(rèn)為，使用液氮比使用瓶裝氮?dú)饣虿捎弥频獧C(jī)制氮經(jīng)濟(jì)合算。

當(dāng)然，是用液氮合算，還是用瓶裝氮?dú)饣蛑频獧C(jī)供氮合算，這與當(dāng)?shù)氐臍庠礂l件、以及熱處理生產(chǎn)廠用氮?dú)饬康拇笮〉染唧w情況有關(guān)。液氮的價(jià)格不僅與其純度的高低有關(guān)，與一次購(gòu)入量的多少也有關(guān)。例如在2003年春季和夏季，湘潭有一家制氧廠生產(chǎn)銷售的液氮，一次購(gòu)1000L以上時(shí)，售價(jià)為每升1元；若零售，則每升4元。

7、液氮在材料深冷處理中的應(yīng)用

精密量具和一些精密器件，要求其組織穩(wěn)定，在使用和儲(chǔ)存中不變形。而其中有些鋼鐵制造的精密量具和器件，在淬火后存在殘留奧氏體。若不消除殘留奧氏體，則這些量具和器件就難以保證不變形。消除這此殘余奧氏體的一個(gè)有效方法就對(duì)其進(jìn)行冷處理，讓殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，并通過(guò)回火使其變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織。有些鋁合金件，在切削加工或長(zhǎng)儲(chǔ)、使用中存在容易發(fā)生變形的問(wèn)題。若不解決變形問(wèn)題，容易造成或者加工制造的廢品率高、或者售出的產(chǎn)品質(zhì)量不好。這些變形問(wèn)題，往往與其原材料或切削加工產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力有關(guān)。解決這些變形問(wèn)題，有時(shí)需要采取高低溫循環(huán)熱處理的方法消除殘余應(yīng)力，其中包含了冷處理或-130℃以下低溫的深冷處理。為了消除鋁合金件淬火后的殘余應(yīng)力，有時(shí)也需要進(jìn)行反淬火，即把淬火后的工件進(jìn)行深冷，然后再用較快的升溫速度讓工件溫度提高，使其產(chǎn)生與淬火時(shí)相反的熱應(yīng)力。

還有一些特殊用途的材料或產(chǎn)品，為了使其滿足在低溫環(huán)境下使用的尺寸穩(wěn)定性和安全性要求，也需要經(jīng)過(guò)冷處理或深冷處理。由于液態(tài)氮的溫度為-196℃，化學(xué)穩(wěn)定性也較好，所以可以直接或間接地用于上述冷處理。有些形狀較簡(jiǎn)單，不用擔(dān)心深冷開(kāi)裂、不用擔(dān)心力學(xué)性能變化的鋁合金件或鋼件，可以直接浸放入液氮中深冷處理。當(dāng)不能直接浸泡時(shí)，可以采用液氮的揮發(fā)氣作為冷卻介質(zhì)。還可以將液氮作為制冷劑，使擺放工件的容器(低溫箱)降溫到所需的冷處理溫度。

8、鋁合金件深冷處理后的力學(xué)性能變化

我們公司在對(duì)經(jīng)過(guò)深冷處理的鋁合金件切削加工時(shí)發(fā)現(xiàn)，其材料比未經(jīng)冷處理的同一種零件的材料硬一些。后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象不僅僅出現(xiàn)于一種零件、一種材料，而帶有普遍性。于是，我們?nèi)∑渲幸环N2A12牌號(hào)T4狀態(tài)的鋁合金件作了硬度對(duì)比。其結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可見(jiàn)，2A12-T4鋁合金件經(jīng)過(guò)深冷處理后，硬度確實(shí)有提高。7A04鋁合金經(jīng)-196℃深冷處理后，其強(qiáng)度會(huì)有明顯的提高。由此可見(jiàn)，采用液氮對(duì)鋁合金件進(jìn)行-196℃的深冷處理，是進(jìn)一步提高其材料強(qiáng)度的有效途徑之一。

9、液氮在材料熱處理中的其他應(yīng)用

液氮還可以用作超低溫淬火的淬火介質(zhì)。由于液氮的冷卻速度比水大5倍，液氮的汽化潛熱為水的1/11，所以工件淬入后立即被氣體包圍，淬火變形及淬裂的可能性較小。鋼在液氮中淬火后，殘余奧氏體量極少，可使其獲得更高的硬度和尺寸穩(wěn)定性。但由于液氮容易揮發(fā)，消耗量較大，生產(chǎn)成本較高，所以目前應(yīng)用得較少。此外，電子顯微鏡是觀測(cè)和研究材料、分析熱處理質(zhì)量問(wèn)題的大型儀器。而液氮?jiǎng)t是電子顯微鏡所需要的一種輔助材料。

10、液氮使用的安全性

雖然液氮為非易燃物，但在使用、運(yùn)輸和貯藏液氮的時(shí)候，也必須注意安全。例如，不要用手直接接觸液氮，并且注意防止液氮濺到身上，以防凍傷；應(yīng)在通風(fēng)的場(chǎng)所使用液氮，以防氮?dú)馐谷酥舷?；裝運(yùn)液氮時(shí)，不要將液氮封裝過(guò)嚴(yán)，以防發(fā)生物理爆炸等等。