超低温环境模拟系统（4K）（第二次）竞争性磋商公告

一、拟采购设备购置必要性及可行性

众所周知，温度显著影响材料的力学性能：高温下材料强度、硬度下降，塑性增加但易发生蠕变和氧化；低温则导致脆性增强，韧性降低，可能引发脆断。弹性模量随温度升高而减小，疲劳和断裂行为也因温度变化呈现不同特征，需根据服役环境选择适配材料。实验室致力于前沿科学研究，探索极低温（4K）下位错动力学、裂纹尖端塑性区受限等对疲劳寿命的影响规律。4K疲劳实验直接关联超导、航天、能源等尖端领域的材料安全，通过揭示极低温下独特的疲劳行为（如脆性主导的裂纹扩展），为极端环境工程提供寿命预测依据，并推动低温材料科学与应用技术的突破。目前力性板块虽然有疲劳机，但是并没有4K温度的环境模拟系统，无法满足相关研究需求。因此，急需购买一套超低温环境模拟系统（4K）。综上，辽宁材料实验室公共技术支撑平台需要采购超低温环境模拟系统（4K）一套。该设备购置的必要性、可行性以及采购进口设备均已通过专家论证审核。目前相关场地及运维人员已基本就位，考虑到采购设备周期半年以上，设备采购亟需实施。

二、拟采购设备的功能原理

超低温环境模拟系统（4K）的核心功能是为材料科学和物理学研究创造并维持一个低至约-269℃（4.2K，接近绝对零度）的极端低温、高稳定性的测试环境。其工作原理主要基于液氦制冷机制冷循环：首先，系统通过液氦压缩机对空气进行加压和初步冷却；随后，高压空气气在冷头（或称膨胀机） 中绝热膨胀，此过程会剧烈吸热，从而持续地从与其紧密热连接的环境箱内部吸走热量，最终使箱内温度降至液氦温区（4K）；整个系统由精密控温仪实时监测并调节制冷功率，同时依赖高真空绝热层和多层辐射屏来最大限度地隔绝外部热源，确保内部超低温环境的纯净与稳定。

三、拟采购设备的主要用途

该系统主要用于为航天材料、超导磁体等必须在极端低温下工作的关键部件，模拟其真实的工作环境，以测试和验证其在深冷条件下的性能、可靠性与寿命。

四、拟采购设备的场地要求

疲劳机工作空间需要能够容纳系统本体；需要380V左右稳定的电压供给并且需要大流量、高稳定性的闭式冷却水系统来确保压缩机的正常运转。

五、拟采购的仪器设备主要技术指标