液氮制冷是什么原理

所谓液氮冷却就是利用液氮进行低温(超低温)切削加工，即利用液氮使工件、刀具或切削区处于低温冷却状态进行切削加工的方法。

氮气是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品，来源十分广阔。使用液氮作为切削液，应用后直接挥发成气体返回到大气中，没有任何污染物，从环保方面看，是一种有前途的切削掖替代品。

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1、直接应用

即将液氮作为切削液直接喷射到切削区。一般来说，由于刀具磨损严重，金刚石刀具不能用来加工黑色金属。

而美国一学者采用液氮冷却系统对不锈钢用金刚石刀具进行车削加工，由于低温抑制了碳原子的扩散和石墨化，大大减少了刀具磨损，并取得了极好的加工质量，其表面粗糙度达到Ra25μm。

2、间接利用

主要是刀具冷却法，即在加工中不断地冷却刀具，使切削热快速从刀具上、特别是刀尖处被带走，刀尖始终保持在低温状态下工作。

美国林肯大学的学者利用一种配备新型冷却系统的PCBN刀具进行了试验研究。这种刀具是在车刀上部的方盒内储存液氮，由进口输人，从出口流出。试验表明，使用液氮冷却时，车刀寿命提高数倍，磨损降低1/4，并可获得较低的表面粗糙度。

参考资料来源：百度百科-液氮

液氮制冷的原理是液氮温度为－196℃，汽化时大量吸热从而制冷，液氮，液态的氮气。是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低。氮构成了大气的大部分（体积比78.03%，重量比75.5%）。氮是不活泼的，不支持燃烧。氮气占空气78%。

在常压下，液氮温度为－196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米 21°C的纯气态氮。液氮是无色、无味，在高压下低温的液体和气体。液氮（常写为LN2），是氮气在低温下形成的液体形态。

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用途：

（1）迅速冷冻和运输食品，或制作冰品；

（2）进行低温物理学的研究；

（3）在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下，就会脆如玻璃；

（4）提供高温超导体显示超导性所需的温度，例如钇钡铜氧。

（5）可作制冷剂，用来迅速冷冻生物组织，防止组织被破坏。

（6）用于工业制氮肥。

（7）用于化学检测，如BET比表面积测试法。

参考资料来源：百度百科――液氮