摘要

二氧化碳雪清洁（使用干冰清洗机）能够满足严格的表面清洁要求。 通过使气态或液态二氧化碳通过孔，形成微观干冰或“雪”颗粒。 所得到的固体和气态二氧化碳的混合物从表面除去亚微米颗粒和有机残余物。 回顾了提供积雪的热力学和允许清洁的机制。 讨论了从各种金属，晶片，聚合物，陶瓷，玻璃，工艺设备，真空设备，硬盘驱动器和光学器件中去除颗粒和有机残留物的实例，以及支持数据。 回顾了过程自动化和有效二氧化碳雪清洁的参数。

介绍

工业环境中的清洁度是没有污染到制造商和最终用户满意的水平。超出这些要求的清洁会增加能量，努力和成本;未能清理到这些级别会导致产品或流程故障或（更糟糕的是）业务和客户流失。对于为工业提供益处的清洁工艺，它必须能够以成本有效，高效和环保的方式满足清洁标准。清洁工艺的选择取决于许多因素，例如（i）满足产品和客户需求的有效性; （ii）对制造成本或产品价格的影响; （iii）经营安全; （iv）现行和拟议准则下的环境可接受性; （v）影响生产过程的速度。二氧化碳清洁系统满足不断增长的工业，客户和环境需求。二氧化碳清洁对于被清洁的部件来说是快速，温和的，并且不会破坏环境。二氧化碳的使用消除了与目前可用的CFC和水基清洁系统相关的环境问题。清洁过程带走污染物，不会留下有害残留物。除非被除去的污染物是危险的，否则污染物和二氧化碳都可以排放到大气中。二氧化碳雪清洁是指清洁过程，其中液态或气态二氧化碳通过孔（或两个孔）以产生高速干冰流和流动气体。将CO2通过喷嘴时产生的压力和温度下降会产生固体CO2，称为“雪”。 “通过这种雪流与污染表面的相互作用来完成清洁。为了讨论这种清洁过程及其应用，需要解决二氧化碳的基本热力学和相图特性。典型的二氧化碳雪清洁系统如图1所示。所示系统包括一个喷嘴，一个开/关设备，如手持式喷枪，以及将清洁设备连接到二氧化碳源的适当软管或管道。 ，即一个圆柱体。所示系统解决了本文中讨论的许多清洁情况。

二氧化碳性质

氧化碳是一种无毒，不易燃的气体，如果直接向皮肤施加液态二氧化碳或雪，除了氧气替代或冻伤外，暴露于人体不会带来任何风险。 二氧化碳无毒，无腐蚀性且无臭氧消耗。 有关二氧化碳的MSDS（材料安全数据表）表可从任何工业气体供应商处获得。 虽然它已被确定为“温室气体”，但二氧化碳的工业用途不太可能受到限制。 清洁过程不会产生二氧化碳; 相反，它重新使用在其他一些制造过程中产生的二氧化碳，如发电，化学处理或啤酒厂。 否则将立即释放到大气中的二氧化碳被捕获，纯化并投入工业用途。

相图和性质 - 带有压力和温度轴的二氧化碳相图如图2所示。显示了四相 - 气相，液相，固体和超流体，以及三相和临界点。三相点（压力5.1大气压，温度-56.7℃）定义为温度和压力，其中三相（气体，液体和固体）可以在热力学平衡中同时存在。高于临界点（压力72.8atm，温度31.1℃），液相和气相不能作为单独的相存在。在此之上，称为超流体相的相具有与液相和气相无法区分的性质。另一个特征是存在固 - 气相界。在物理上，该边界意味着气体和固体可以共存并来回转换而不存在作为中间相的液相。固体直接蒸发到气相中的过程称为升华。在正常的大气压和温度下，稳定的二氧化碳相是气相。这意味着最终产品将是气态二氧化碳，并且该最终状态与初始阶段无关。任何固体或液体二氧化碳都会蒸发或升华。当二氧化碳作为气体存在时，去除的污染物与气流分离，二氧化碳可以直接排放到外面，或者可以回收再利用。

如许多参考文献中所讨论的，二氧化碳是许多非极性有机化合物的优异溶剂。 与大多数溶剂一样，随着压力和温度的升高，CO2的溶剂性质也会提高。