16、熔体鼓气发泡法制备泡沫铝的装置优化研究

2.2.1.5 干冰冷却

干冰即固体CO₂，雪白色的块状结晶（或粉状），无光泽，不透明，在7453Pa压力下其升华温度为-78.5℃，当干冰升华为0℃气体时每公斤干冰可以吸取热量为636kJ，它的冷冻能力为冰的2倍，所以干冰是一种低温冷却剂。当它作冷冻剂相变时，不变成液体，而是变成CO₂气体。由于干冰具有这种特性，可被用作食品，水果运输、仓库储存最方便，优良的冷却剂。

目前国内进行-60℃～-80℃低温实验时大多是以丙酮为冷媒，在其中加入干冰来制冷降温，在实验中随着干冰的升华需不断添加。采用这种常规方法，一方面在实验中干冰消耗量大、且温度不易保证；另一方面在运输和贮存中干冰也在不断消耗；制干冰需消耗大量能源，在实验中每输出180W制冷量，所消耗的干冰量相当于耗电3.5kW。由于在干冰获得、运输和贮存过程中存在的种种不便，获取低温的相对困难成了制约低温实验和小试的一个重要因素。

干冰价格大概是大约十多元每公斤，但是如果没有很好的装置保存的话，干冰很容易升华。

2.2.1.6 液氮冷却

氮是一种无色无味的气体，气体密度1.25046克/升，临界温度-146.95℃，临界压力33.54大气压。液氮的蒸发温度为-196℃，在标准大气压下，液氮冷却到-209.86℃时转变成无色透明的结晶体。液氮的沸点和凝固点之间的温差不到15℃。液氮具有无色、无臭、无味、无毒，以及不爆、来源容易、价格便宜等特点，液氮价格大约是十多元每升。

液氮是低温保存和冷冻医疗中十分理想的制冷剂。利用液氮可以代替干冰作为纯氮塔冷源。

液氮具有很高的冷却强度，冷却速度快，价格便宜。由于液氮的超低温性（-196℃），使用时如果不慎溅落到皮肤上，就会引起皮肤组织的冻伤。冻伤的部位先变成灰色或白色，然后起水痕。如果引起深层组织冻伤，冻伤部位的肌肉就会坏死。如果液氮溅入眼睛里，将会引起眼组织冻伤，严重者会导致失明。而且常温常压下液氮的膨胀比率为1:700，即1升液氮会产生700升氮气。如果空气中氧气不足，迅速膨胀的氮气就会立即驱散氧气，造成氧气缺乏，使人出现头痛、眩晕、呼吸困难等症状，最终昏迷。由于沸点、熔点很低，使用时一旦泄露出来会造成很大的安全隐患。所以相应的冷却装置要求密封性尚能并且能承受高压、低温，设计较复杂。