干冰是CO2的固態(tài)存在形式,CO2常態(tài)下是一種無色無味的氣體,自然存在于空氣中,雖然CO2在空氣中的含量相對而言很?。w積比大約占0.03%)但它卻是我們所認識到的最重要的氣體之一。在常壓下,固體CO2直接升華,沒有液化過程,這一特性意味著噴射介質(zhì)徹底消失,只留下原有污垢碎片待處理。另外,不能用水清洗的地方,現(xiàn)在用干冰清洗完全可以做到。CO2是一種無毒,易液化的氣體,它很便宜并且易于保存。同樣重要的是,它不導(dǎo)電并且沒有可燃性。
干冰清洗這項新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,從粘結(jié)牢固的溶渣清除到精密的半導(dǎo)體元件和印刷線路板清洗都很有效。干冰清洗無需拆裝設(shè)備,可高溫在線清洗,對設(shè)備沒有損傷。與傳統(tǒng)的有毒化學(xué)清洗,高壓水射流清洗以及磨損性噴砂清洗、玻璃微珠清洗不同,干冰清洗利用高速氣流中的干冰顆粒去除表面污垢,干冰顆粒瞬時氣化,沒有殘留,沒有二次清理殘留廢物的麻煩和高額費用。干冰應(yīng)該儲存在高壓鋼瓶中。沒有高壓鋼瓶,將其放在冰箱的冷凍箱中,也可以保存5~10天
與噴鋼砂,噴玻璃砂,噴塑料砂和噴蘇打相似,干冰噴射介質(zhì)干冰顆粒在高壓氣流中加速,沖擊要清洗的表面。干冰清洗的獨特之處在于干冰顆粒在沖擊瞬間氣化。干冰顆粒的動量在沖擊瞬間消失。干冰顆粒與清洗表面間迅速發(fā)生熱交換。致使固體CO2迅速升華變?yōu)闅怏w。干冰顆粒在千分之幾秒內(nèi)體積膨脹近800倍,這樣就在沖擊點造成“微型爆炸”。由于CO2揮發(fā)掉了,干冰清洗過程沒有產(chǎn)生任何二次廢物,留下需要收集清理的只是清除下來的污垢。
象其它噴射介質(zhì)一樣,干冰顆粒的動量取決于其質(zhì)量和速度,由于干冰密度相對較低,要達到所需要的沖擊能量主要取決于干冰顆粒的速度。
與其它噴射介質(zhì)不同,干冰顆粒溫度極低(-78℃)。這樣的低溫使干冰清洗具有獨特的熱力學(xué)性能,影響粘附污垢的機械性能。由于干冰顆粒與清洗表面間的溫度差,就發(fā)生熱沖擊現(xiàn)象。材料溫度降低、脆性增大,干冰顆粒 能夠?qū)⑽酃笇記_擊破碎。 具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種不同材料,它們之間的溫度差會破壞兩種材料間的結(jié)合。在從金屬物質(zhì)上清除非金屬污垢時,這樣的熱沖擊現(xiàn)象最為明顯.即使在很高的速度下,直接沖擊清洗表面,干冰與砂粒相比,動能沖擊也是很小的。這是由于干冰硬度不大,并且在沖擊瞬間氣化。由于沒有磨損,干冰清洗可廣泛用于各種材料的清洗上。軟材料,如銅鋁鍍層可用干冰清洗而不會造成磨損。