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液氮即液態(tài)氮?dú)?,分子?8.013,相對密度0.8081(-195.8℃);密度1.2507kg/m3(在0℃,1大氣壓時(shí)),熔點(diǎn)-209.86℃,沸點(diǎn)-195.8℃,臨界溫度-147.05℃,臨界壓力3.39Mpa(33.5大氣壓),臨界密度0.31公斤/公斤,液態(tài)密度0.81公斤/公斤(沸點(diǎn)),蒸發(fā)潛熱161.19千焦耳/公斤,定壓比熱1.034千焦耳/公斤?℃;熱傳導(dǎo)率2.28×10-4焦耳/厘米?秒?℃。
正確合理地使用液氮冷卻,可有效控制磨削區(qū)溫度,使磨削溫度保持在材料發(fā)生相變溫度之下而不發(fā)生磨削;并且在材料塑性增大和較大進(jìn)給量情況下,這種效果更加顯著。對于非金屬材料和復(fù)合材料的液氮冷卻切削加工,國外也開展了廣泛研究。
如FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)是一種高強(qiáng)度/重量比、耐疲勞的復(fù)合材料,用傳統(tǒng)切削方法加工非常困難,因而限制了這種材料的使用。新西蘭學(xué)者對其進(jìn)行超低溫冷卻加工,使用液氮不間斷冷卻(0.4-0.5 L/min),極大地改善了這種材料的切削加工性,不但獲得了滿意的加工表面質(zhì)量,還在很大程度上延長了刀具壽命。采用低溫切削熱固性塑料、合成樹脂、石墨、橡膠和玻璃纖維等材料時(shí)也均顯示出良好的切削性能。