Kriogen kartrijli isitgichlar orqasidagi materialshunoslik
Kartrijli isitgich -80 daraja ishlamay qolganda, sabab kamdan-kam hollarda tashqi tomondan aniq bo'ladi. Qopqoq buzilmagan ko'rinishi mumkin. Simlar tovushli ko'rinishi mumkin. Shunga qaramay, ichkarida, xona haroratida isitish moslamasini ishlaydigan materialning xususiyatlari uni butunlay xiyonat qildi.
Asosiy qiyinchilik termal qisqarishdir. Xona haroratidan suyuq azot haroratiga qadar zanglamaydigan po'latlar taxminan 0,3% ga qisqaradi. Inconel qotishmalari taxminan 0,2% ga qisqaradi. G'ilof, izolyatsiya va qarshilik simlari o'rtasidagi qisqarish tezligidagi bu farq standart konstruktsiyalar bardosh bera olmaydigan ichki bosimlarni keltirib chiqaradi. Natijada: izolyatsiyadagi mikro-yorilishlar, interfeyslardagi bo'shliqlar va oxir-oqibat, elektr nosozliklari.
Yuqori{0}}zichlikdagi magniy oksidi izolatsiyasi har qanday kriogen-nominal bitta boshli elektr isitish trubkasining asosidir. U qarshilik simi bobinidan metall qobiqgacha bo'lgan elektr izolyatsiyasi va issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlaydi. Juda past haroratlarda foydalanilganda, bu izolyatsiya materialining tozaligi va siqilishi yanada muhimroq bo'ladi. Ishlab chiqarish jarayonida ushlab turilgan har qanday namlik muzlashi va kengayishi, dielektrik xususiyatlarini buzishi yoki qobiqdagi mikro-yorilishlarga olib kelishi mumkin. Premium ishlab chiqaruvchilar magniy oksidi kukunini maksimal zichlikka siqib, kondensatsiya to'planishi mumkin bo'lgan har qanday bo'shliqlarni yo'q qiladigan siqilgan qurilish usullaridan foydalanadilar.
Qopqoq materialini tanlash muvozanatni ta'minlaydi. Variantlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
304 zanglamaydigan po'lat- Ajoyib korroziyaga chidamlilik va{1}}umumiy ilovalar uchun iqtisodiy samaradorlikni taklif etadi. Biroq, u kriyojenik haroratda mo'rt bo'ladi.
316L zanglamaydigan po'lat- Xloridlar va sanoat kimyoviy moddalariga nisbatan yuqori qarshilikni ta'minlaydi, bu esa dengiz yoki kimyoviy ishlov berish muhitlari uchun afzaldir. U haddan tashqari haroratlarda yaxshi mexanik sifatlarni saqlaydi.
Inconel 600 va 800 seriyalari- Eng talabchan kriogen ilovalar uchun oltin standartni ifodalaydi. Ushbu nikel{2}}temir-xrom qotishmalari haroratning keskin o'zgarishida mexanik xususiyatlarni saqlab qoladi, bu esa kamroq materiallarni yorib yuboradi. Ular termal velosipedda va og'ir sharoitlarda ishonchli tarzda ishlaydi, garchi ular qimmatroq bo'lsa ham.
Qarshilik simining o'zi, odatda NiCr 80/20 kabi nikel{0}}xrom qotishmasi butun ish harorati oralig'ida barqaror elektr xususiyatlarini namoyish qilishi kerak. Qarshilik qiymatlari simning kriyojenik sharoitdan boshlanganidan qat'i nazar, yoki eng yuqori nominal haroratda ishlayotganidan qat'iy nazar barqaror bo'lishi kerak.
Elektr uzilishi sovuq muhitda yana bir muhim nosozlik nuqtasidir. Standart qo'rg'oshin simlari PVX izolyatsiyasidan foydalanadi, u mo'rt bo'lib qoladi va -20 daraja yorilib ketadi. Sifatli sovuq{4}}ob-havo kartrijli isitgichlar shisha tolali{8}}silikon kompozit izolatsiyasini 250 daraja haroratda uzluksiz ishlashga mo'ljallangan, shu bilan birga -60 darajada moslashuvchan bo'lib qoladi. Qo'rg'oshin simidan isitgich korpusiga o'tishda muzlatilganida bog'lanishni yo'qotadigan standart epoksilar emas, balki termal aylanish uchun ishlab chiqilgan qozon aralashmalari qo'llaniladi.
Farmatsevtika va aerokosmik ishlab chiqarish sohalarida o'tkazilgan dala kuzatuvlariga ko'ra, kriyojenik ilovalardagi nosozliklar odatda haddan tashqari sovuq materialning xususiyatlarini va termal dinamikani qanday o'zgartirishi haqidagi asosiy tushunmovchiliklardan kelib chiqadi. Issiqlik aylanishi ixtisoslashgan ichki tuzilmalarning yaxlitligiga ta'sir qilmaydi, shu jumladan moslashuvchan lasan tayanchlari, mos izolyatsiya o'rashlari va dizayn bo'shliqlari. Bu xususiyatlar standart sanoat isitgichlarida yo'q.
-80 daraja xizmat ko'rsatish uchun mo'ljallangan kartrijli isitgich uchun materiallarni tanlash faqat eng qimmat variantni tanlash bilan bog'liq emas. Bu materialning xususiyatlarini dasturning o'ziga xos termal talablariga moslashtirish haqida. Laboratoriyadagi muzlatish quritgichi farmatsevtika sovutgichli omboriga qaraganda boshqacha talablarga ega va ular yana aerokosmik sinov uskunalaridan farq qiladi. Ushbu farqlarni tushunish, mo'ljallangan xizmat muddati davomida ishonchli ishlaydigan isitgichni belgilash uchun juda muhimdir.
