液氮的主要应用领域有哪些？

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。汽化时大量吸热接触造成冻伤。

液氮是一个较为方便的冷源，因液氮特有的性质，已逐步受到人们的重视和认可，在畜牧业、医疗事业、食品工业、以及低温研究领域等方面得到越来越普遍的应用。在电子、冶金、航天、机械制造等方面应用不断拓宽和发展。液氮罐

一、液氮在畜牧业方面的应用

1、广泛用于六畜冻配改进技能在多种六畜中，牛的精液冷冻制备、生存技能， 自上个世纪五十年月已形成一套完备定型的工艺流程。

牛精液冷冻的冷源广泛应用液氮。颗粒精液在经液氮冷却的氟板(聚四氟乙烯)、铜纱网、铝板上滴冻。要使承接精液的表面与液氮面连结——定的间隔(1～2厘米)。在滴冻的历程中，要维持在-80～-120℃的温度。滴冻前将颠末均衡的精液充实混匀，并查抄精子的活率。滴要敏捷，颗粒要匀称，每毫升颠末稀释的精液滴10粒左右为宜。滴冻竣事后，要停顿2～3分钟，待全部颗粒已冻结立刻投入液氮。经抽样查抄(一样通常随机抽取2粒) ，解冻活率在0.3以上者，即可装于纱布袋中，经标志后在液氮中生存。每滴冻完一头公牛的精液后，必须调换氟板等用具。 现在，细管的容量分0.25毫升和0.5毫升两种，由无毒塑料(聚氯乙烯)制成。管的一端填有棉塞和聚乙烯粉末，粉末遇水即固化主动封口，输精时又成为推送精液的活塞；另一端在注入精液后，可以聚乙烯粉或钢珠(或塑料珠)封口，要细致在封口处与精液间留有10～13毫米的空间，防备冷冻历程中因膨胀引起细管爆裂。

精液的贮存 牛的冷冻精液因此液氮做冷源举行贮存的，必要时可随时取出。为防备温度变化对精液品格的影响，取放行动要敏捷，只管即便淘汰在氛围中停顿的时间。从贮存容器中提取冷冻精液时，精液不该凌驾液氮容器的颈基部，制止因温度的回升造成精液解冻活率的降落。牛的冷冻精液已有40多年的汗青。试验证明，生存至今的冷冻精液仍具有授精本领。但一样通常以为牛的冷冻精液随生存时间的延伸，精子的活力和授精本领渐渐低落。牛冷冻精液恒久生存简直切时限，尚需继承研究和视察。

2、六畜及多种动物的胚胎移植中，制备生存胚胎

现在多接纳胚胎冷冻仪，属智能型冷冻仪。该仪器接纳微机控制技能，专用软件，能较正确地控制液氮的施放量，从而包管被冻存的生物成品以相宜的冷冻速率降温冷冻。

3、液氮超低温收藏微生物技能

将菌种收藏在-196℃的液氮恒久收藏方法，它的原理是利用微生物在-130℃以下新陈代谢趋于制止而有用地收藏微生物。大型真菌是菌物中的一个重要类群(菌物中形成大型子实体的一类真菌，泛指广义上的蘑菇或蕈菌)，许多种类具有较高的营养代价和药用代价，是现在菌物中最有开辟应用远景的一类；别的，一些大型真菌可以大概剖析枯去世植物，对维持天然界物质循环、生态均衡有重要的作用，可开辟应用于造纸业和环境净化；一些大型真菌能引起树木病害或侵害多种木质产物，对此类病原真菌的了解的加强，有利于防备和淘汰危害的产生。大型真菌的范例性收藏对付微生物菌种资源的宁静、高效收藏及、对恒久有用收藏遗传资源、异地收藏生物多样性共享具有重意义

4、农业生物基因生存

上海投资4100多万元开始设置装备部署中国海内首家农业生物基因综合库。农业界人士说，最具天下市场开辟潜力的种子产业，将以这个基因库作为育种质料的泉源。总修建面积凌驾3300平方米的上海农业生物基因库，设于上海农业科学院内，将收藏植物种子、植物离体质料、动物生殖细胞、微生物菌种和植物基因工程质料五大类农业生物遗传资源。

5、生存液氮疫苗

液氮苗是80年月中期渐渐推广应用的，先是利用Ⅲ型-FCl26炎鸡疱疹病毒液氮苗，厥后海表里又研制出SBl，301／B、Z4，814等Ⅱ型液氮疫苗，并组合成II+III型二价苗及I+II+III三价苗，应用后都曾一度有用的控制了一些地区的鸡马立克氏病，II+III型二价苗好景不长，1993年马立克氏病又在北美和严态地区出现了较大范围的盛行，为有用控制马立克氏病，一些国度开始学习荷兰自1927年利用I型CVl988／Rispens液氮苗后，有用控制马立克氏病的履历，美国、加拿大、巴西、日本、欧洲都先后从荷兰农业渔业部引进了CVl988／Rispens制苗种毒，在各自国度利用差别的工艺技能生产，生存于液氮罐中。

6、用液氮治疗奶牛乳头乳孔外口闭合、六畜皮肤瘤子等也较为平凡。

二、液氮在医疗奇迹应用

1、低温医学

我国临床低温医学事情生长敏捷，促进了移植医学的生长，分外是在骨髓、造血干细胞、皮肤、角膜、内排泄腺体、以及血管和瓣膜等的冷冻生存和移植应用取得了明显结果。乐成的造血干细胞移植依赖于造血干细胞活力的生存。生物样品在降温冷冻历程中，当由液态向固态变化的相变期内会开释肯定热量，使其温度回升，不控制降温速率的冷冻历程将会导致构造细胞去世亡。正确地测定生物样品的相变点，用微机体例降温步伐，以便在样品相变时加大液氮输入量，降服相变样品温度的回升，使细胞宁静而敏捷地度过相变期，这是进步被冻样品成活率的关键关键。

2、临床医学

液氮是现在冷冻外科中应用最广泛的冷冻剂。是现在为止发明的一种最好的制冷剂，把它注入低温医疗器内，就像手术刀一样，可以做任何手术。冷冻是用低温来粉碎病灶构造的一种治疗方法。细胞由于温度的急剧变化，构造表里水晶形成，使细胞脱水、皱缩，以致电解质等产生变化，冷冻还可使局部血流速率变慢，微血管血液瘀滞或栓塞造成细胞缺氧去世亡。

据报导液氮冷冻治疗面部增生性及色生性疾病2138例，此中病愈1 445例，治愈率67.59％；显效329例，有用207例＼总有用率为82.97％。斑点及脂溢性角化病的治愈率分别为79.23％和84.69％；色痣(包罗黑子)52.25％及睑黄瘤41.67％。扁平疣患者冷冻后有新皮疹在皮损处发出，故对付举行期扁平疣不宜接纳冷冻治疗，静止期冷冻结果好。2例有黄褐斑的患者色痣治疗后有色素冷静，该2例经有用的治疗后色素规复正常，提示对有黄褐斑者亦不宜接纳冷冻治疗。对色痣的治疗，要凭据部位及患者的要求接纳相应的治疗方法，黑子及较小的色痣(直径<3mm )可接纳液氮冷冻的方法治疗，较大的色痣应以手术切除并行病理查抄为佳。
接纳液氮冰冻共同中药治疗锋利湿疣，无毒副作用，痛楚小，治愈率高，复发率低，术后不留疤痕，并发症少，治疗时间短，经济，是治疗锋利湿疣的抱负方法之一液氮冷冻疗法治疗结节性痒诊、粘液囊肿、多发性平凡疣及神经性皮炎接纳的液氮直接喷射法治疗慢性咽炎，将液氮直接喷射在病变表面，降温快、深、面广，并能清除中心地带，收到得意的近期结果。每个冻融周期掌握在1min左右，一连4～5个冻融周期。每周仅1次。液氮罐

三、液氮在食品产业应用  

1、液氮在食品速冻中的应用  

在浩繁的收藏法中，冷冻收藏法应用最为广泛，结果也非常明显。而作为冷冻收藏方法之一的液氮速冻早已被食品加工企业所接纳，由于它能实现低温深冷的超速冻，也有利于实现冻结食品的部分玻璃化，使食品解冻后能最大限度地规复到原来的奇怪状态和原有的营养身分，极猛进步了冷冻食品的品格，因此在速冻产业中表现出特有的生命力。与别的冷冻方法相比，液氮速冻具有以下明显的长处：

① 冷冻速率快(冻结速率比一样通常冻结方法约快30-40倍)：接纳液氮速冻，可使食品敏捷通过0℃～5℃最大冰晶生长带，食品研究职员已在这方面做了有益的实验。

②连结食品品格：由于液氮速冻时间短，经液氮速冻的食品可以最大限度地连结加工前的色、香、味及营养代价。段振华等人用液氮对槟榔举行速冻处置处罚，结果评释经液氮处置处罚后的槟榔连结有较高叶绿素含量，风韵好。

③物料干耗小：一样通常冻结的干耗丧失率为3～6％，而液氮速冻可淘汰到0.25～0.5％。

④设置装备部署与动力用度低，易于实现机器化和主动化流水线，进步生产率。

现在液氮速冻重要有喷淋冻结、浸渍冻结和冷氛围冻结三种方法，此中又以喷淋冻结应用最为广泛。

2、液氮在饮料加工中的应用

现在，已有不少饮料生产厂家接纳氮或氮与C02的混淆物代替传统的C02，对饮料举行充气包装。充了氮的高碳酸型饮料，比仅充填二氧化碳的饮料引起的题目要少；氮对付灌装无泡饮料，如酒和果汁也是很抱负的。在非充气饮料罐头中加注液氮的利益是，所注入的少量液氮可清除每只罐头顶部空间中的氧气，使贮罐上部空间的气体呈惰性，从而延伸了易腐品的贮存限期。

3、液氮在果蔬贮存保鲜中的应用

液氮用于果蔬的贮存保鲜具有气调的长处，可调治农副产物旺季和淡季供需方面的抵牾，淘汰贮存上的丧失。气调的功效是进步氮气的浓度，同时控制氮、氧与C02的气体比例，并使其连结在稳固状态，低落果蔬的呼吸强度，延缓后熟历程，从而使果品、蔬菜连结采摘时的奇怪状态和原有营养代价，延伸果蔬保鲜期。

4、液氮在肉成品加工中的应用

液氮在对证料肉绞制、斩拌或混淆等工序中参加，可有用进步产物格量。如在沙拉米型香肠加工中，液氮的利用可进步肉保水性，制止脂肪氧化，改进切片性和表面质量；用于肉制点心、肉脯等再制肉的加工，不但可使肉糜混淆时加快卵白质溶解和加强保水性，且对连结产物特有形状尤为有用。别的质料肉经液氮快速冷却，既可在较永劫间内连结热肉特性，气又包管了肉品卫生宁静；在加工工艺上，无须再担心温度上升对肉质的影响，且加工可不受质料温度、加工时间、季候因素的影响，同时还可使加工历程处于低氧分压，在肯定范围延伸了产物的货架寿命。

5、液氮在食品低温粉碎中的应用

低温粉碎，便是将冷却到脆化点温度的物质，在外力作用下破裂成粉体的历程。食品的低温粉碎是近几年生长起来的一种食品加工新技能，该技能分皮毛宜于加工含芳香身分多、含脂量高、含糖量多和含胶状物质多的食品。用液氮举行低温粉碎处置处罚，可连质料的骨、皮、肉、壳等一次性全部粉碎，使成品颗料微小并连结其有用营养。如日本将经液氮冻结后的海藻、甲壳素、蔬菜、调味品等，投入粉碎机粉碎，可使成品微细粒度高达100μm以下，且根本连结原有营养代价。别的，用液氮举行低温粉碎，还可粉碎常温下难以粉碎的物料、热敏性及受热易变质，易剖析的物质。别的，液氮可以粉碎如脂肪多的肉类、水分多的蔬菜等在常温下难以粉碎的食品格料，并可以制造迄今未曾有过的新加工食品。

6、液氮在食品包装中的应用

英国伦敦一家公司开辟出一种简朴实用的食品保鲜包装方法，便是在给食品举行包装时，往包装袋内参加几滴液氮。当液氮蒸发转化成气体时它的体积敏捷扩大，在包装袋内快速代替原有的大部分气体，淘汰食品因氧化而造成的变质，从而大大延伸食品的保鲜期。

7、液氮在食品冷藏运输中的应用

冷藏运输是食品产业中很重要的一部分。开辟液氮制冷技能，生长液氮冷藏火车、冷藏汽车及冷藏集装箱是现今国际上的共同生长趋向。经济发达国度多年的应用实践评释，液氮制冷体系是唯一在贸易上可与机器制冷体系相竞争的冷藏保鲜技能，也是食品冷藏运输的生长偏向。液氮罐

8、液氮在食品产业中的别的应用

由于液氮的制冷作用，蛋汁、液体调味品、酱油可以大概加工成可自由活动并能倒出的颗粒状冷冻食品，这些食品可随时利用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食品添加剂，如糖的替换品和卵磷脂时，液氮被注入到研磨机中来掩护有代价的身分，同时也增长了研磨产量。周顺华等人研究证明，利用液氮淬冷协同高温解冻举行花粉破壁具有用果好、破壁率高、速率快及花粉生理活性连结稳固、不受污染等特点。

四、液氮在电子产业中应用

1、超导技能  

超导体得天独厚的特性，使它大概在种种范畴得到广泛的应用。以液态氮代替液态氦作超导制冷剂得到超导体，使超导技能走向大范围开辟应用，以为是2 0世纪科学上最巨大的发明之一。

超导磁悬浮技能的底子是由钇钡铜氧(YBCO)构成的超导陶瓷，当这种超导质料被冷却到液氮温度(78K，相称于-196~C)时，就从正常态变化为超导态。由屏蔽电流产生的磁场与轨道磁场相互排挤，要是排挤力大于列车的重量，车体就可以悬浮在空中。同时，在冷却历程中，由于超导体的磁通钉扎效应，一部分磁场被俘获在超导体内。这一俘获磁场与轨道磁场相互吸引，由于斥力和吸引力的同时存在，车体得以稳固地悬浮在轨道上方。与通例磁铁之间同性相斥，异性相吸的作用差别，超导体和外磁场之间的这种既排挤又相吸的相互作用，使超导体或永世磁铁都可以降服自身重力，悬浮或倒挂在对方的下面。

2、电子元件制造与检测

环境应力筛选便是选择多少典范环境因素，将适量的环境应力作用于组件或整机，把元器件工艺缺陷，即生产和装置历程中的缺陷引发出来，赐与修正或调换。环境应力筛选接纳温度循环和随机振动较为有用。温度循环试验是接纳高的变温率、大的热应力，使那些差别质料构成的元器件，因联合不良、质料自己的不匀称性、工艺中缺陷等所造成的隐患而敏捷失效，接纳变温率为5℃／分；极限温度为-40℃，+60℃；循环次数为8次。如许的环境参数组合使得虚焊、夹伤部位、元器件自己缺陷的袒露较明显。对付大批量的温度循环试验，可以思量接纳二箱法。在这种环境下，应当在级举行筛选。
液氮是一种更快和更有用的屏蔽和测试电子元器、电路板的方法。

3、低温球磨技能

低温行星式球磨机是将液氮气体源源不停地输入装有保温罩的行星式球磨机中，这些寒气将高速旋转的球磨罐产生的热量实时吸取，使装有物料、磨球的球磨罐始终处于肯定的低温环境中。在低温环境中混淆、细磨、新产物研制和小批量生产高新技能质料的必备装置。该产物体积小、功效全、服从高、噪声低，广泛应用于医药、化工、环保、轻工、建材、冶金、陶瓷、矿产等部分。。

4、绿色切削加工技能

低温切削是利用低温流体如液态氮、液态二氧化碳和凉风等喷向加 工体系的切削地区，造成切削区的局部低温或超低温状态，利用工件在低 温条件下产生的低温脆性，进步工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面 质量。凭据冷却介质的差别，低温切削可分为凉风切削和液氮冷却切削。低温凉风切削法是通过向刀尖的加工部位喷-20℃～-30℃ (乃至更低)的低温气流，并混入微量的植物性润滑剂(每小时10~20m 1)，从而起到降温、排屑、润滑的作用。低温凉风切削与传统切削相比，可以大概进步加工 服从，改进工件表面质量，并且对环境险些无污染。日本安田产业公司的 加工中央接纳在电机轴、刀杆轴的中央插入绝热风管的布局，利用-30℃ 的低温凉风直接通向刀刃。该布局大大改进了切削条件，有利于低温凉风 切削加工工艺的实行。横川和彦对车削和铣削中的凉风冷却举行了研究。在铣削试验中，分别接纳水基切削液、常温风（+10℃）和凉风(-30℃ )三种条件举行比力，结果评释，接纳凉风切削时刀具耐用度明显进步。在车削试验中，凉风(-20℃ )切削时刀具磨损率比常温风(+20℃ )切削时明显降落。

液氮冷却切削重要有两种应用情势，一种是利用瓶装压力将液氮像切削液一样直接喷射到切削区；另一种是利用液氮受热蒸发循环来间接冷却 刀具或工件。现在低温切削加工重要应用于钛合金、高锰钢、淬硬钢等难 加工质料的加工中。KPRaijurkar接纳H13A硬质合金刀具、并用液氮循环冷却刀具的方法对钛合金举行了低温切削加工试验，试验结果评释，与传统的切削方法相比，刀具磨损明显淘汰，切削温度低落30％，工件表面加工质量得到很大改进。万光民接纳间接冷却方法对高锰钢举行了低温切 削加工试验，结果评释，接纳间接冷却方法低温加工高锰钢时，刀具所受打击力淘汰，刀具磨损减小，加工硬化征象得到改进，工件表面质量也有所进步。王连鹏等人接纳液氮喷淋的方法在数控机床上低温切削加工45淬硬钢，试验结果评释，接纳液氮喷淋式低温加工45淬硬钢可以进步刀具耐用度，改进工件表面质量。

在液氮冷却加工状态下，硬质合金质料能连结其抗弯强度、断裂韧性和耐打击强度，其硬度随温度的低落而增大，因此硬质合金刀具质料在液氮冷却中可以大概连结其精良的切削性能，并且和在常温下一样，其性能决定于粘结相的数目。对付高速钢，随温度的低落，其硬度增大而抗打击强度低落，但总体上能连结较好的切削性能。他对一些质料在低温下进步其切削加工性举行了研究，选用了低碳钢AISll010、高碳钢AISl070、轴承钢  AISIE52100、钛合金Ti-6A 1-4V、铸造铝合金A390五种质料，实行研究评释：由于低碳钢表现出精良的低温脆性，低温切削可得到抱负的加工结果；对付高碳钢和轴承钢，应用液氮冷却可克制切削区温升和刀具磨损速率；在切削铸造铝合金时，应用低温冷却可进步刀具硬度和刀具抗硅相磨粒磨损本领，在加工钛合金时，同时低温冷却刀具和工件，可有用地低落切削温度和淘汰钛和刀具质料之间的化学亲和力。液氮罐

五、液氮其它的应用范畴

酒泉卫星发命中央特燃站生产液氮，它是火箭燃料的推送剂，大量的液氮用高压把火箭燃料推向燃烧室。

应用于高温超导电力电缆开辟；应用于告急维修中对液体管道举行冻结；应用于物质的低温稳固和低温淬火；液氮冷装置技能(热胀冷缩征象在产业中的应用)也广泛利用；液氮人工增雨技能；液氮排液技能实时降液诱喷，正在不停深入研究。接纳氮气井下灭火，火势被敏捷毁灭，同时又消除了瓦斯爆炸伤害等。为什么选择液氮：由于比别的方法冷却得更快，并且不与别的物质起化学反响，大大地节流空间，提供了干燥的氛围，它是环保的（液氮利用后直接挥发成气体返回大气中，不会留下任何污染），它用起来简朴方便。