Efnisval - Munurinn á velgengni og skelfilegum bilun við -90 gráður
Efnisval ákvarðar lifun í frystifræðilegu umhverfi mun gagnrýnni en rafafl gefur til kynna. Þetta er lexía sem lærð er ítrekað í lyfjageymslu, loftrýmisprófunum og sérhæfðri iðnaðarvinnslu þar sem hitastig nær -90 gráðum og lægra.
Líttu á sveigjanlegan-til-brothættan umbreytingarhitastig-það sem efni breytist úr sveigjanlegu í viðkvæmt. Margar algengar málmblöndur fara yfir þennan þröskuld nákvæmlega á hitastigi þar sem frosthylkishitarar verða að virka. Venjulegt ryðfrítt stál 304, þó fullkomlega nægilegt fyrir almenna iðnaðarhitun, verður sífellt stökkara þegar hitastigið fer niður fyrir -30 gráður. Við -90 gráður rýrna vélrænni eiginleikar þess verulega, sem gerir það næmt fyrir sprungum undir hitauppstreymi rafhjóla.
Ryðfrítt stál 316L býður upp á betri afköst með lægra kolefnisinnihaldi og aukinni nikkelsamsetningu. Það viðheldur betri hörku og mótstöðu gegn hitaáfalli á milli mikilla kulda og vinnuhita. Fyrir mest krefjandi notkun, veita Inconel 600 eða 625 málmblöndur einstaka viðnám gegn hitaþreytu, viðheldur vélrænni heilleika yfir hitamun sem myndi valda því að venjulegt ryðfrítt stál bilaði. Þessar nikkel-króm málmblöndur standast brothættu sem veldur því að endurteknar hitauppstreymir sprunga hefðbundnar slíður.
Viðnámsvírinn sjálfur krefst sömu athygli. Nikkel-króm málmblöndur eins og NiCr 80/20 verða að sýna stöðuga rafeiginleika á öllu hitasviðinu-frá ræsingarskilyrðum við frostmark til rekstrarhita sem getur náð nokkur hundruð gráðum á Celsíus. Við -90 gráður breytast viðnámsgildi. Staðlaðar nikkel-króm málmblöndur geta sýnt viðnámsfall upp á 10 til 15 prósent við frosthitastig samanborið við umhverfisaðstæður, sem þýðir að meiri straumur er dreginn og meira afl er framleitt fyrir tiltekna spennu en forskriftir gætu gefið til kynna. Gera verður grein fyrir þessu fyrirbæri í aflútreikningi og hönnun stýrikerfis.
Magnesíumoxíð einangrunin sem fyllir rörlykjuhitarann býður upp á aðra efnislega áskorun. Hár-magnesíumoxíð er frábært fyrir rafeinangrun og hitaleiðni, en það sýnir rakafræðilega tilhneigingu sem verður hættulegt í frostsumhverfi. Raki sem er fastur í hitara líkamans við framleiðslu eða kemst í gegnum ófullkomnar innsigli getur frosið og þenst út við frosthitastig. Rúmmálsstækkunin um það bil 9 prósent þegar vatn breytist í ís myndar nægan þrýsting til að sprunga þjappaða einangrun eða draga slíðrið frá endaþéttingum.
Úrvalsframleiðendur takast á við þetta með tómarúmsfyllingarferlum- sem útrýma tómum, fylgt eftir með loftþéttri lokun með því að nota keramik-í-málmþéttingar eða sérhæfð epoxýefnasambönd sem eru metin fyrir frostefnaþjónustu. Aðferðir við 120 til 150 gráður á Celsíus eftir-framleiðslu tryggja að leifar raka sé rekið burt fyrir sendingu.
Þegar hitahylki eru tilgreindir fyrir -90 gráðu umhverfi verður efnisvalið að ná út fyrir slíðrið til að ná yfir alla víra sem þola mótstöðu íhluta, einangrun, innsigli og einangrun fyrir blývíra. Hvert efni verður að virka á áreiðanlegan hátt yfir allt hitastigið sem hitarinn mun upplifa.
