Криогенные технологии основаны на использовании сверхнизких температур – ниже -153 °C, и до температур вплоть близких к абсолютному нулю, (-273,15 °C). Применение низких температур открывает широкие и подчас уникальные возможности в самых различных областях промышленности, медицины, науки. Благодаря этому развитию и внедрению криогенных технологий уделяется большое внимание.
В настоящее время, среди основных направлений развития криогенных технологий можно перечислить:
- Криоконсервация биопрепаратов – процесс долговременного низкотемпературного сохранения живых объектов для их последующего использования;
- Криогенное замораживание продуктов питания – процесс шоковой заморозки пищевой продукции жидким азотом и углекислотой, что позволяет максимально сохранить их питательные свойства;
- Криогенное измельчение – замораживание в среде жидкого азота или аргона и последующее механическое измельчение пластичных, вязких или летучих материалов, которого невозможно добиться при «обычной» температуре;
- Криогенная закалка и отпуск металлических деталей, твердосплавных элементов режущего инструмента позволяет получить высокую твёрдость и износостойкость материала, уменьшить коэффициента трения;
- Получение ультрадисперсных порошков с помощью воздействия жидкого азота;
- Криогенное охлаждение пластиковых заготовок трубок при производстве шлангов для снижения деформации при армировании;
- Охлаждение бетонных смесей жидким азотом для обеспечения равномерного затвердевания бетона и исключения образования трещин;
- Впрыскивание жидкого азота в трещины строительных конструкций для формирования временной пробки, чтобы предоставить дополнительное время для ремонтных работ и устранения дефектов;
- Заморозка грунта жидким азотом для временного придания неустойчивым грунтам прочности и исключения притока воды при горнопроходческих работах.
- Использование сверхпроводящих и полупроводниковых материалов в электронных устройствах, охлаждаемых до сверхнизких температур, для достижения чрезвычайно высоких уровней производительности и энергоэффективности, которые на порядки выше, чем могут быть достигнуты с помощью обычных полупроводниковых устройств и схем.
- Охлаждение сверхпроводящих магнитов ЯМР-спектрометров и магнитно-резонансных томографов, ускорителей элементарных частиц, электронных микроскопов и др;
- Создание специальных атмосфер – электродуговая сварка, лазерная сварка и резка, выплавка металлов, термическая обработка изделий;
- Дыхательный кислород в медицине;
- Консервационные атмосферы для сохранности продуктов питания и многое другое;
- Криогенное охлаждение широко используется в научных целях для изучения физических процессов и свойств материалов при сверхнизких температурах, для разработки квантовых компьютеров, при создании новых типов электродвигателей и др;
В силу своей уникальной специфики криогенные технологии получают все более широкое распространения, что позволяет совершить переход на новый качественный технологический уровень и обеспечить конкурентное преимущество. Будущее развитие целого ряда современных научных и промышленных направлений уже нельзя представить без использования криогеники. В этой связи большое внимание уделяется системам криогенного хранения и выдачи технических газов таких как газификаторы.
