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干冰清洗如何工作?

发布于:2019-04-03 19:12:50 点击量:

干冰喷射技术的工作原理

CO2爆破的工作原理有三个主要因素:颗粒动能、热冲击效应、热动力学效应

 

干冰清洗基本过程

干冰颗粒喷射类似于喷砂,塑料珠喷砂或苏打喷射,其中介质在加压空气流(或其他惰性气体)中加速以冲击待清洁或制备的表面。 通过干冰喷射,影响表面的介质是固体二氧化碳(CO2)颗粒。 使用干冰颗粒作为喷射介质的一个独特方面是颗粒在与表面撞击时升华(蒸发)。 颗粒与表面之间的综合冲击能量耗散和极快的热传递导致固体CO2瞬间升华为气体。 气体在几毫秒内膨胀到颗粒体积的近八百倍,这实际上是在撞击点处的“微爆”。 由于二氧化碳蒸发,干冰喷射过程不会产生任何二次废物。 剩下要收集的是被除去的污染物。

 

颗粒动能

TOOICE工艺采用高速(超音速)喷嘴进行表面处理和涂层去除应用。由于动能冲击力是颗粒质量和速度随时间的乘积,因此TOOICE输送系统通过将颗粒推进到爆破工业中可达到的最高速度,实现了固体CO2颗粒可能产生的最大冲击力。

 

即使在高冲击速度和直接迎面撞击角度下,与其他介质(砂砾,沙子,PMB)相比,固体CO2颗粒的动力学效应也很小。这是由于固体CO2的相对柔软性,其不像其他抛射物介质那样致密和坚硬。此外,颗粒在撞击时几乎瞬间从固体变为气体,这有效地提供了冲击方程中几乎不存在的恢复系数。极少的冲击能量被转移到涂层或基底中,因此冷喷射爆破过程被认为是非磨蚀性的。

热冲击效应

在冲击时,CO 2颗粒的瞬时升华(从固体到气体的相变)吸收来自非常薄的表面涂层或污染物顶层的最大热量。由于升华潜热,最大热量被吸收。

 

从涂层顶层非常快速地将热量传递到粒料中在涂层内的连续微层之间产生极大的温差。这种尖锐的热梯度在微层之间产生局部高剪切应力。产生的剪切应力还取决于涂层的热导率和热膨胀/收缩系数,以及下面的基底的热质量。在非常短的时间内产生的高剪切导致层之间的快速微裂纹传播,导致基板表面处的污染和/或涂层最终粘合失效。

热动力学效应

颗粒与表面之间的综合冲击能量耗散和极快的热传递导致固体CO2瞬间升华为气体。气体在几毫秒内膨胀到颗粒体积的近800倍,这实际上是在撞击点处的“微爆”。

 

随着颗粒变成气体,“微爆”进一步增强,用于从基板上提升热破裂的涂层颗粒。这是因为颗粒缺乏回弹能量,在冲击过程中往往会沿着表面分布其质量。CO 2气体沿表面向外膨胀,其产生的“爆炸冲击前沿”有效地提供了在表面和热破裂的涂层颗粒之间聚焦的高压区域。这导致非常有效的提升力以将颗粒带离表面。





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