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清潔度--清潔度檢測設備的重要質量指標

發布日期: 2020-12-09
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  清潔度表示清洗后在零件或產品一定表面上殘留的污物的量。清潔度一般分為零件清潔度和產品清潔度,產品是由各個零部件拼裝而成,所以產品清潔度和零件清潔度之間有著密切的關系。
 
  清潔度檢測設備所檢測的清潔度是一項重要的質量指標。對零部件清潔度具有嚴格要求的行業包括初的航空航天、到后來的半導體設備、數據存儲、醫療設備、通信設備等精密儀器儀表設備。
 
  污染物的參數包括種類、形狀、尺寸、數量、重量等衡量指標。每種產品注重的指標也不一定相同,具體取決于各指標對產品質量的影響程度和清潔度控制精度要求。
 
  清潔度檢測方法目前一般有稱重法、目測法,熒光發光法、顆粒尺寸數量法、重量法、接觸角法,這篇文章具體介紹接觸角法的實際操作方法及流程,其余的方法之后會再詳細介紹。
 
  接觸角法,就是液體在固體表面形成熱力學平衡時所持有的角。通過用蒸餾水計算相對于固體表面的接觸角值就可以相應的描述出我們需要的這個固體的物理化學性質。大多數情況下,由于污染物的存在,我們所測得的表面自由能值也會不一樣。特別是當存在有機污染物時,這個現象就更為明顯。而這些污染物恰恰是我們想方設法將他清潔掉的。
 
  對固體和液體之間形成的接觸角的測量,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。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。即所謂的“水膜殘跡”原理。
 
  那為何污染物能夠改變接觸角值呢?
 
  其實原因很簡單,那就是如果污染物的表面自由能與清潔的固體材料的表面自由能不一樣的話,接觸角值肯定也會不同。從物理化學學科來講,接觸角值是描述界面自由能性質的一個重要指標,大多數的污染物相對而言,一定會與清潔固體材料有不同的化學性質和不同表面自由能。
 
  測試多大空間的接觸角值比較適中?
 
  我們使用2微升左右的液滴滴于固體材料表面,分析液滴在固體材料表面所形成的接觸角值。而由于應用領域為分析表面清潔度,所以,我們必須分析多個點的接觸角值,方可以得出清潔度情況。我們建議的測試范圍為,測試被測固體材料表面3-10個點的接觸角值,然后分析其接觸角變化情況,用以確定是否符合清潔度要求。
 
  接觸角法存在的缺點與局限性有哪些?
 
  接觸角法存在一定的局限,因為這一方法受人為操作的因素影響很大,同時這種方法對非常輕小或分散的污物也不易識別。尤其是有些特殊材料(如PTFE塑料)就算是潔凈的,對大多數液體的接觸角也很大,從而形成障礙,無法準確識別。所以接觸角法不適合對某些關鍵重要的表面清潔度測試。
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