Hạ nhiệt độ là nghiên cứu sản xuất và phản ứng của vật liệu ở nhiệt độ rất thấp. Môi trường được coi là lạnh nếu nó có nhiệt độ dưới -150 ° C. Nhiều ngành công nghiệp hiện đại sử dụng nhiệt lạnh trong nhiều ứng dụng. Một số ứng dụng này bao gồm nhiên liệu gây lạnh, phần cứng tàu vũ trụ, máy móc cho các ứng dụng y học và công nghệ sinh học bao gồm tủ đông và chụp cộng hưởng từ (MRI), máy gia tốc hạt và nam châm siêu dẫn.

1. Tính chất cơ học

Nói chung, tất cả các vật liệu đều có độ cứng và độ chắc cao khi tiếp xúc với nhiệt độ lạnh. Ví dụ, mô đun nén của PTFE tăng từ 100 kpsi đến 900 kpsi khi làm mát từ nhiệt độ phòng xuống 20°K (-424°F). Tuy nhiên, vật liệu lạnh hơn cũng trở nên dễ gãy hơn và có cường độ va đập thấp hơn và độ bền kéo thấp hơn. Độ bền kéo mô tả cách vật liệu sẽ uốn cong dưới áp suất trước khi chụp. Nhựa đã dễ bị rạn nứt hơn nhiều kim loại, do đó phải sử dụng các biện pháp phòng ngừa đặc biệt khi sử dụng nhựa trong thiết kế cho môi trường lạnh bị áp lực hoặc va đập cao.

2. Tính chất nhiệt

Một vấn đề phải được xem xét khi thiết kế các bộ phận nhựa thành ứng dụng lạnh là hệ số giãn nở nhiệt cao của vật liệu nhựa. Về cơ bản, nhựa có xu hướng co lại nhiều hơn các vật liệu khác khi làm mát và nở ra nhiều hơn khi đun nóng. Ví dụ, khi vật liệu được làm mát từ nhiệt độ phòng xuống gần 0 ° K, hợp chất PTFE giảm 2,2% trong khi hợp kim nhôm ít hơn 0,5%. Sự co ngót này có thể gây ra những vấn đề thực sự trong các ứng dụng mà các thành phần kim loại và nhựa phải được liên kết chặt chẽ, do đó bạn phải lên kế hoạch trước cho vấn đề này. Sợi carbon và sợi thủy tinh có thể được sử dụng để giảm nhẹ vấn đề co ngót này.

3. Ma sát và Mài mòn

Nói chung, vật liệu càng cứng thì độ ma sát và mài mòn càng thấp. Nhựa trở nên cứng hơn khi nhiệt độ giảm và do đó ít ma sát. Ví dụ, vòng bi nhựa có thêm lợi ích cho thấy khả năng chống mài mòn thậm chí không bôi trơn. Đặc tính này đặc biệt quan trọng trong nhiệt độ lạnh, trong đó nhiều loại dầu và chất bôi trơn khác có thể ít hiệu quả hơn so với ở nhiệt độ phòng. Một số phụ gia có thể làm tăng khả năng chịu mài mòn của nhựa ở nhiệt độ phòng, bao gồm PTFE và than chì, dường như chúng ít hiệu quả hơn trong môi trường đông lạnh.

Hamakyu System

Số 33, Lô 2, Đền Lừ 1, P Hoàng Văn Thụ, Q. Hoàng Mai, Hà Nội

Tel: +84 24 3862 6801 Fax: +84 24 3862 9663

Website: www.hamakyu.com

Email: info@hamakyu.com