為什么這么低？

某些行業(yè)需要工藝?yán)鋮s設(shè)備達(dá)到超低溫的原因有很多。超低溫冷凍***常見的用途之一是進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。

**環(huán)境耐久性試驗(yàn)

看看你周圍。當(dāng)我們大多數(shù)人坐在舒適的氣候控制的家里、辦公室和汽車?yán)飼r(shí)，很難想象我們周圍的產(chǎn)品會(huì)對(duì)極冷的溫度做出什么反應(yīng)。他們什么時(shí)候會(huì)停止工作…破裂…爆炸…破裂？你身邊的大多數(shù)東西都不會(huì)自然達(dá)到那種溫度，所以沒(méi)什么好擔(dān)心的。日常用品要經(jīng)過(guò)典型的耐久性測(cè)試，以確保它們能在各種季節(jié)性環(huán)境中安全有效地工作。

然而，用于高層大氣、深海或外層空間的材料和設(shè)備必須經(jīng)過(guò)更嚴(yán)格的測(cè)試。為了準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)大自然向它們?nèi)觼?lái)的任何東西，每件設(shè)備、防護(hù)裝備、機(jī)械、電子設(shè)備和其他用品都需要經(jīng)過(guò)***測(cè)試，才能在這樣的環(huán)境中安全使用。

1983年7月21日是地球地面有史以來(lái)**溫度。南極洲蘇聯(lián)的沃斯托克站記錄到的溫度讀數(shù)為-128.6華氏度（-89.2攝氏度）。***近，衛(wèi)星探測(cè)到的讀數(shù)甚至更低（有些甚至低至-144°F），但1983年的記錄仍然被認(rèn)為是地面上**的讀數(shù)。

海

同樣，南極也記錄到了***冷的海水溫度。在27.3°F下測(cè)量的南極冰川下流動(dòng)的一種含鹽量*的海水流。高含鹽量使水達(dá)到亞冰點(diǎn)溫度，并且仍然保持液態(tài)。

大氣

另一個(gè)自然**溫度環(huán)境一直存在于我們的頭頂。地球大氣層由多層組成，每一層都有不同的環(huán)境條件。中間層是從地球表面以上31-53英里延伸的一層。中間層（又稱中間層）的頂部是我們大氣中***冷的部分，平均溫度為-130華氏度。

空間

在*****的溫度下，我們必須放眼地球之外。根據(jù)美國(guó)宇航局的說(shuō)法，太空中的氣態(tài)物質(zhì)通常會(huì)下降到-454華氏度。由于太空中極冷的條件，宇航員很快就能在國(guó)際空間站（ISS）的冷原子實(shí)驗(yàn)室（CAL）進(jìn)行***冷卻實(shí)驗(yàn)。在那里，宇航員將能夠利用***過(guò)程冷卻，將原子冷卻到遠(yuǎn)低于深空平均溫度的水平，大膽地去到以前沒(méi)有溫度計(jì)的地方。

低溫學(xué)

超低溫過(guò)程冷卻的另一個(gè)共同需求是在廣闊的低溫領(lǐng)域。廣義地說(shuō)，低溫學(xué)是研究超低溫以及物質(zhì)在這些溫度下的行為。根據(jù)大英百科全書，低溫范圍從-238華氏度一直到-460華氏度或零度。零度理論上是分子運(yùn)動(dòng)盡可能接近*停止的點(diǎn)。多年來(lái)，許多不同的低溫子研究已經(jīng)在我們的現(xiàn)代世界發(fā)展。

低溫生物學(xué)——研究超低溫對(duì)生物體的影響

低溫學(xué)/低溫保存/低溫保存-保存遺傳物質(zhì)和有機(jī)體以備將來(lái)復(fù)蘇

低溫電子學(xué)——超低溫下的電學(xué)研究

冷凍手術(shù)-利用低溫在醫(yī)學(xué)上破壞有害組織或生長(zhǎng)

材料在低溫下的行為非常不同。有些，像橡膠，變得很脆，很容易被分解。其他的，像陶瓷和一些金屬，變得超導(dǎo)，允許電流以零電阻流過(guò)它們。

哪些行業(yè)使用超低溫？

低溫和超低溫過(guò)程冷卻領(lǐng)域逐年擴(kuò)大。當(dāng)我們繼續(xù)尋找利用這項(xiàng)技術(shù)的新方法時(shí)，可能性似乎是無(wú)窮的。讓我們來(lái)看一些工業(yè)上用于超低溫過(guò)程冷卻的具體例子。

航空航天

航空航天工業(yè)必須嚴(yán)格測(cè)試現(xiàn)代飛機(jī)上使用的每一個(gè)部件是否能夠承受**的溫度變化。超低溫會(huì)增加磨損，損害多種材料的結(jié)構(gòu)完整性。這些航空材料經(jīng)過(guò)所謂的低溫回火以提高其耐久性。它們?cè)谥圃爝^(guò)程中暴露在戰(zhàn)略高溫和超低溫下，因此它們的微觀結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定、***和持久。低溫處理用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)部件、渦輪葉片、密封件、制動(dòng)管路等的性能和強(qiáng)度。

藥品/醫(yī)療

醫(yī)療和制藥實(shí)驗(yàn)室使用超低溫冷凍柜和儲(chǔ)藏室保存重要樣品。這些可能包括：骨髓、血液、***、疫苗、DNA和RNA、**、卵子、胚胎等等。這些樣品中有許多非常有價(jià)值，有些是***的。超低溫儲(chǔ)存和運(yùn)輸對(duì)于保護(hù)***實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品的生存能力至關(guān)重要。

制藥公司也使用超低溫冷凍干燥（凍干）工藝。將實(shí)驗(yàn)室樣品插入一個(gè)***超冷真空室，該室可同時(shí)冷凍和去除水分。

此外，一些醫(yī)療設(shè)備，如磁共振成像儀（需要-400°F的低溫冷卻溫度）需要超低溫過(guò)程冷卻，以便安全運(yùn)行。

食品服務(wù)

如果你曾經(jīng)在內(nèi)陸州購(gòu)買過(guò)冷凍海鮮，那么你的味蕾已經(jīng)從超低溫過(guò)程冷卻中受益。通常被稱為“速凍"，食品可以被速凍，不會(huì)膨脹或失去味道或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。速凍也保留了天然的風(fēng)味，所以你的食物仍然新鮮可口。

汽車

與航空航天工業(yè)類似，汽車工業(yè)在**溫度下測(cè)試結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)部件的可用性。在超低溫下對(duì)汽車進(jìn)行測(cè)試，可以讓汽車制造商看到液體和電池是否能維持，電子設(shè)備是否仍能工作，發(fā)動(dòng)機(jī)和座艙的升溫速度有多快，以及汽車還能在多大程度上運(yùn)行。

防守

像我們這樣的平民永遠(yuǎn)不會(huì)知道***工業(yè)使用超低溫的所有方式。然而，仔細(xì)觀察私營(yíng)部門，我們可以看到***工業(yè)可以從超低工藝?yán)鋮s中受益的許多途徑。如上所述，航空航天工程師要對(duì)飛機(jī)上使用的每種材料進(jìn)行***的溫度測(cè)試。超低溫也有助于安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸易燃物和可燃材料。低溫回火也用于各種金屬（包括火器），以***其微觀結(jié)構(gòu)和提高耐久性。

化學(xué)品

儲(chǔ)存和運(yùn)輸對(duì)溫度敏感的化學(xué)品可能***危險(xiǎn)。許多易燃和可燃材料需要超低溫溶液才能滿足危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全認(rèn)證。

水機(jī),***,大量***供...

植物油開采

從植物中提取高純度的油需要一些超低溫。一些公司使用的二氧化碳提取方法是在-69°F以下冷卻的二氧化碳。一些公司還使用超低溫（-20°F）從其提取物中去除天然蠟。這些提取方法產(chǎn)生的高濃度油非常有價(jià)值。近年來(lái)，精油的生產(chǎn)和使用，特別是CBD精油，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)非常有利可圖的行業(yè)。

塑料

塑料注射成型是一種高效的塑料制造方法，大大減少了廢料的產(chǎn)生。***熱塑性塑料（如ABS和聚乙烯）被加熱，注入模具中，然后在從模具中釋放之前迅速冷卻。在高溫下模塑塑料會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很好的光澤表面，使成品塑料更耐熱。然后快速冷卻使塑料更堅(jiān)固，更耐沖擊。