Dewis Deunydd – Y Gwahaniaeth Rhwng Llwyddiant a Methiant Trychinebus ar -90 gradd
Mae dewis deunydd yn pennu goroesiad mewn amgylcheddau cryogenig yn bwysicach o lawer nag y mae graddfeydd watedd yn ei awgrymu. Mae hon yn wers a ddysgwyd dro ar ôl tro mewn storio fferyllol, profion awyrofod, a phrosesu diwydiannol arbenigol lle mae'r tymheredd yn cyrraedd -90 gradd ac yn is.
Ystyriwch y-hydwyth-tymheredd trawsnewid brau-y pwynt lle mae defnydd yn newid o hyblyg i fregus. Mae llawer o aloion cyffredin yn croesi'r trothwy hwn yn union yn yr ystod tymheredd lle mae'n rhaid i wresogyddion cetris cryogenig weithredu. Mae dur di-staen safonol 304, er ei fod yn berffaith ddigonol ar gyfer gwresogi diwydiannol cyffredinol, yn dod yn fwyfwy brau wrth i'r tymheredd ostwng yn is na -30 gradd. Ar -90 gradd, mae ei briodweddau mecanyddol yn dirywio'n sylweddol, gan ei gwneud yn agored i gracio o dan straen thermol beicio pŵer.
Mae dur di-staen 316L yn cynnig gwell perfformiad trwy ei gynnwys carbon is a chyfansoddiad nicel gwell. Mae'n cynnal gwell caledwch ac ymwrthedd i seiclo sioc thermol rhwng oerfel eithafol a thymheredd gweithredu. Ar gyfer y cymwysiadau mwyaf heriol, mae aloion Inconel 600 neu 625 yn darparu ymwrthedd eithriadol i flinder thermol, gan gynnal cywirdeb mecanyddol ar draws gwahaniaethau tymheredd a fyddai'n achosi i ddur di-staen safonol fethu. Mae'r aloion cromiwm nicel hyn yn gwrthsefyll yr embrittlement sy'n achosi seiclo thermol dro ar ôl tro i hollti gwain confensiynol.
Mae'r wifren ymwrthedd ei hun yn gofyn am sylw cyfartal. Rhaid i aloion cromiwm nicel fel NiCr 80/20 ddangos priodweddau trydanol sefydlog ar draws yr ystod tymheredd gyfan-o amodau cychwyn cryogenig i dymereddau gweithredu a all gyrraedd rhai cannoedd o raddau Celsius. Ar -90 gradd , mae gwerthoedd gwrthiant yn newid. Gall aloion nicel-cromiwm safonol ddangos gostyngiadau ymwrthedd o 10 i 15 y cant ar dymheredd cryogenig o gymharu ag amodau amgylchynol, sy'n golygu bod mwy o gerrynt yn cael ei dynnu a bod mwy o bŵer yn cael ei gynhyrchu ar gyfer foltedd penodol nag y gallai manylebau ei awgrymu. Rhaid rhoi cyfrif am y ffenomen hon wrth gyfrifo pŵer a dylunio system reoli.
Mae'r inswleiddiad magnesiwm ocsid sy'n llenwi'r gwresogydd cetris yn cyflwyno her berthnasol arall. Mae magnesiwm ocsid purdeb uchel yn ardderchog ar gyfer ynysu trydanol a dargludiad thermol, ond mae'n dangos tueddiadau hygrosgopig sy'n dod yn beryglus mewn amgylcheddau rhewllyd. Gall lleithder sy'n cael ei ddal yn y corff gwresogydd wrth weithgynhyrchu neu dreiddio trwy seliau amherffaith rewi ac ehangu ar dymheredd cryogenig. Mae'r ehangiad cyfaint o tua 9 y cant pan fydd dŵr yn troi'n iâ yn cynhyrchu digon o bwysau i gracio inswleiddiad cywasgedig neu dynnu'r wain i ffwrdd o'r morloi pen.
Mae gweithgynhyrchwyr premiwm yn mynd i'r afael â hyn trwy-brosesau llenwi gwactod sy'n dileu gwagleoedd, wedi'i ddilyn gan selio hermetig gan ddefnyddio seliau ceramig i-metel neu gyfansoddion epocsi arbenigol sydd wedi'u graddio ar gyfer gwasanaeth cryogenig. Mae gweithdrefnau pobi postio gweithgynhyrchu ar 120 i 150 gradd Celsius yn sicrhau bod lleithder gweddilliol yn cael ei yrru i ffwrdd cyn ei anfon.
Wrth nodi gwresogyddion cetris ar gyfer - amgylcheddau 90 gradd, rhaid i ddewis deunydd ymestyn y tu hwnt i'r wain i gwmpasu pob gwifren ymwrthedd cydran, inswleiddio, morloi, ac inswleiddio gwifrau plwm. Rhaid i bob deunydd berfformio'n ddibynadwy ar draws yr ystod tymheredd cyfan y bydd y gwresogydd yn ei brofi.
