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引言

? ? ? 超臨界二氧化碳(COC)由于其低成本、低毒性、不燃性和環(huán)境可接受性，已被確定為各種精密清潔應(yīng)用中氟氯化碳的有前途的溶劑替代品。本文介紹了最近使用COC作為清洗溶劑的經(jīng)驗(yàn)，以將該技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)實(shí)踐。

? ? ? 超臨界流體在精密清洗中的應(yīng)用源于過去十年該技術(shù)的發(fā)展。超臨界流體的新的溶劑特性，特別是二氧化碳，已經(jīng)在食品、制藥和石油工業(yè)中得到商業(yè)利用。最近，超臨界流體技術(shù)已被商業(yè)應(yīng)用于從工業(yè)廢水中提取有害有機(jī)化學(xué)品。目前，二氧化碳正被用于多種精密清潔應(yīng)用，第一批商用系統(tǒng)正在運(yùn)行中。

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實(shí)驗(yàn)

? ? ? 典型的一氧化碳清洗過程是使用多個(gè)清洗容器作為間歇操作或半連續(xù)過程進(jìn)行的。典型的間歇系統(tǒng)由兩個(gè)主壓力容器、一個(gè)清洗室和一個(gè)分離器組成。其他主要設(shè)備包括期間很少或沒有操作員注意清潔周期。在后一種情況下，一組預(yù)編程的操作參數(shù)。針對(duì)正在清洗的材料進(jìn)行了優(yōu)化，可控制過程中的流程示意圖Figure1說明了基本的批量清洗操作。

? ? ? 使用合適的籃子、容器或固定裝置將待清潔的材料裝入清潔室。然后，使用為操作人員和工作環(huán)境設(shè)計(jì)的快速開啟關(guān)閉機(jī)構(gòu)來密封腔室。

清潔過程開始于將液態(tài)一氧化碳從儲(chǔ)存容器泵入清潔室，并將清潔室加壓至工作條件。在這一點(diǎn)上，清洗室與系統(tǒng)的其余部分是隔離的，零件需要清洗浸泡? ? ? ? 在超臨界二氧化碳中然后使用以下任意一種組合進(jìn)行處理。

? ? ? 選擇:(1)免疫；(2)清洗室內(nèi)容物的攪動(dòng)；(3)超臨界CO2的再循環(huán)；或者(4)用新鮮C 2置換清潔室中的CO2在清潔周期結(jié)束時(shí)，額外的新鮮一氧化碳被泵入清洗室，將被污染的二氧化碳溶劑置換到分離器。當(dāng)一氧化碳退出清洗時(shí)室，它通過過濾器，然后通過減壓閥，在分離器中蒸發(fā)。

圖1?二氧化碳臨界流體精密零件清洗示意流程圖

討論與結(jié)果

? ? ? 在每個(gè)新的或替換的應(yīng)用中，都有需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)，包括評(píng)估清潔功效和與待清潔零件的兼容性；清潔過程的環(huán)境影響評(píng)估；根據(jù)性能而不是工藝制定新的清潔規(guī)范；開發(fā)工程數(shù)據(jù)以擴(kuò)大特定清洗過程的規(guī)模；如有必要，補(bǔ)充或加強(qiáng)清潔過程，以符合規(guī)范；以及為制造車間設(shè)計(jì)和制造安全、易于操作的設(shè)備。

? ? ? 這些挑戰(zhàn)代表了任何替代清潔技術(shù)必須克服的障礙，如果它要實(shí)現(xiàn)其作為氟氯化碳和其他危險(xiǎn)溶劑的替代品的潛力。二氧化碳面臨的具體挑戰(zhàn)包括持續(xù)去除無機(jī)和顆粒污染物以及有機(jī)殘留物的能力。一氧化碳精密清洗；迄今為止，當(dāng)需要去除顆粒時(shí)，特別是在半導(dǎo)體、電子、計(jì)算機(jī)和醫(yī)療器械行業(yè)中至關(guān)重要的mi- cron尺寸范圍內(nèi)的顆粒時(shí)，所取得的成功有限。

? ? ? 圖2示出了最近制造的用于清潔精密軸承組件的系統(tǒng)。在這種應(yīng)用中，一氧化碳清洗是儀器組裝前的最后一步。展開后，儀器無法取回或維修。

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總結(jié)

? ? ? 在金屬加工和其他制造業(yè)中接受和使用二氧化碳清潔技術(shù)必須解決前面提到的幾個(gè)重要問題。精密清潔要求徹底清除表面的所有污染物，包括油、油脂、無機(jī)殘留物和微粒。安全、易于操作的設(shè)備也必須能夠融入工作場(chǎng)所。