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    清潔度技術文章

    清潔度的測定方法

    清潔度測定方法對過程控制、品質保證和失效分析非常重要,是概括用于獲得有關測定主體如各種機械設備、電子零件等清潔度數據的詳細過程。

    檢測清潔度時對取樣有要求,取樣的基本要求決定于樣品的數量和取樣位置。零件體積越大、表面積越大、清潔度偏低,則樣品數量相應減少。應該從生產中隨機抽取零件,并且采樣過程和后面的檢查過程中不能造成零件的污染。

    檢測清潔度時,一要環境清潔,其清潔程度應與檢測的要求相適應; 二要檢測人員的衣帽和雙手清潔;三要所用器具也必須清潔。

    目前,在我國航空航天部、機械部、鐵道部等已報批核準的行業標準及具體要求的是最常用的配對稱重法。我司所引進的全套設備就是重量法的成套檢測裝置。

    清潔度的測定方法很多,主要有如下幾種:


    *目視檢查法

    目視檢查法即由人工直接用眼睛在顯微鏡下對零件可以看到的外表面或內腔表面進行檢查。調節顯微鏡的照明亮度和放大倍數,人工可以判斷污染顆粒是金屬、非金屬、或纖維以及尺寸大小。目測法可以檢查殘留在零件表面的比較大而明顯的顆粒、斑點、銹斑等污染,但檢查的結果與人為的因素關系很大。


    *稱重法

    稱重法是工業生產和試驗中最常用的清潔度測定方法。其測定原理是將一定數量的試樣在一定的條件下進行清洗,然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾,污物被收集在經過干燥的濾膜表面,將濾膜再次充分干 燥,根據分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質量,計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質量。


    *接觸角法

    所謂接觸角,就是液體在固體表面形成熱力學平衡時所持有的角。對固體和液體之間形成的接觸角的測量,是在表面處理及聚合體表面分析等眾多類似領域廣為知曉的分析技術,是對多個單位的單層變化十分敏感的表面分析技術。測量液滴在固體表面的接觸角來評估表面的可濕潤特性。如果液滴可濕潤表面,則接觸角小,反之液滴不能濕潤表面,而在表面傾向于形成圓珠或氣泡,則接觸角大。這就是“水膜殘跡”測試的原理。接觸角大,表示表面被憎水性的污物(油 / 脂等)污染,反之, 接觸角小,液滴破裂或攤薄,表示該表面清潔。這種測試方法受人為因

    素影響也很大,而且這種方法對非常輕小或分散的污物不易識別。尤其是有些特殊材料(如 PTFE 塑料)即使表面很清潔,對大多數液體的接觸角也很大。所以,接觸角法不適合對某些關鍵重要的表面清潔度測 試。


    *熒光發光法

    在許多情況下,可以利用紫外線來檢測零件表面的清潔度。在紫外線的照射下,表面的污染物顆粒會發出熒光。因為紫外線的能量被污物吸收,污物顆粒電子被激化并躍進到高能級的電子層,處于高能級的不穩定的電子隨即會返回原低能級電子層,在此過程中原來吸收的能量以發熱發光的形式釋放出來——熒光。這種激活釋放的頻率達每秒幾千次, 所以在紫外線下的熒光不是閃爍的而是持續穩定的,根據發熒光即可目測污物在零件表面的位置,熒光強度也是可以應用信號檢測儀器測定從而表示表面被污染的程度。但如果要識別污染物的成分等特性,必須借助其他分析法。


    *顆粒尺寸數量法

    這是一種零件清潔度測定的新方法。其基本原理是根據被檢測的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測試方法是,將一定數量的零件在一定的條件下清洗,將清洗液通過的濾膜充分過濾,污物被收集在濾膜表面,然后將濾膜干燥,用顯微鏡(最佳設備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設備)在光照射下檢測,按顆粒尺寸和數量統計污物顆粒,即可得到所測物體零件的固體顆粒污染物結果。這是一種適合精密清洗定量化的清潔度檢測方法,尤其使用于檢測微小顆粒和帶色雜質顆粒。但是如果濾膜是白色的,那么對白色污物和氣泡的識別就有可能引起誤判。

    顆粒尺寸數量法極限值:對特定規格的零件,規定一定樣品數量、檢查頻率、清洗介質、清洗參數和操作過程的情況下,將顆粒按尺寸大小統計,每個尺寸范圍分別規定準許的最大顆粒數量,只要有某一項超 標,則測試結論為不合格。


    *重量法

    重量法是工業生產和試驗中最常用的清潔度測定方法。其測定原理是將一定數量的試樣在一定的條件下進行清洗,然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾,污物被收集在經過干燥的濾膜表面,將濾膜再次充分干 燥,根據分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質量,計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質量。

    重量法典型限值:對特定規格的零件,規定一定樣品數量、檢查頻 率、清洗介質、清洗和過濾方法的情況下準許的最大殘留污物的重量, 單位為mg或ug。如:


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    用于測定及分析清潔度的清洗液有很多種,使用時可以根據測定方法的要求,按照去污力,對工件有無腐蝕銹蝕作用,對人體是否有害,是否易燃易爆,對濾膜是否起化學反應,能否回收,雜質含量,價格,是否容易配備等因素來選擇。

    目前國內外常用的有:

    *NY-120 溶劑油

    *無水乙醇

    *三氯甲烷

    *航空洗滌汽油

    * 95%乙醇

    *三氯乙烯

    *異丙醇

    *四氯化碳

    *蒸餾水和脫礦物質水

    *不含固體微粒的液體洗滌劑

    *過濾膜的選擇

    用于測定及分析清潔度的過濾膜也有很多種,基本要求是:平整光 滑,易恒重,干燥精度高,過濾時不產生負值,操作方便。使用時,可以根據測定方法的要求,按照與清洗液是否起化學反應,要求過濾精度( 即孔徑 ) ,有格無格,價格,是否容易配備等因素來選擇。

    目前國內外常用的濾膜材質有:

    *混合纖維素酯膜 (MCE)

    *聚偏二氟乙烯膜 (PVDF)

    *尼龍膜 (NYL)

    *聚碳酸酯膜 (PC)

    *聚四氟乙烯膜 (PTFE)


    *聚醚砜 (PES)

    目前常用的濾膜孔徑有( um ):

    0.05、0.22、0.3、0.45、0.65、0.8、1.2、3、5、8、11、20、30、41、

    60、80、100 。


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