表面去污技术及应用

《表面去污技术及应用 》相关章节是表面去污技术领域国际知名科学家对相关技术近年来新进展的全面而系统的总结，这些去污技术不仅在传统工业清洗领域有广泛的应用，在半导体晶片和集成电路、精密仪器设备、核工业放射性表面污染、食品加工、医疗等特殊领域也有着良好的应用前景。

《表面去污技术及应用》详细阐述了声波、可剥离涂层、二氧化碳雪、固态二氧化碳（干冰）、液态二氧化碳、超临界二氧化碳、激光、等离子体、紫外-臭氧、静电、高速冲击空气射流、微磨、微生物、离子液体、干蒸汽等一系列表面去污技术原理、工艺参数及其影响因素、应用案例、成本效益和优缺点等，是对近年来表面去污技术近期新进展的全面且系统的总结。这些去污技术不仅在传统工业清洗领域有广泛的应用，在半导体晶片和集成电路、精密仪器设备、核工业放射性表面污染、食品加工、医疗等特殊领域也有着良好的应用前景。 《表面去污技术及应用》对从事表面去污材料与技术研究的科技人员和相关工程技术人员有很好的参考价值。

雷吉维?科里（Rajiv Kohli）教授是美国国家航空航天局约翰逊航天中心航空航天公司在污染物颗粒行为、表面去污和污染物控制领域的首席专家，卡什米里?拉尔?米塔尔（Kash Mittal）博士在表面去污和黏附科学与技术领域具有丰富的经验。

第1章 声波技术的基本原理和应用 001
1.1 引言 002
1.2 声波清洗的基本原理 002
1.2.1 超声处理的基础知识及其在颗粒清除中的作用 003
1.2.2 声波清洗的历史、类别和优点 004
1.2.3 声波清洗的原理 006
1.3 声波技术的应用趋势 007
1.3.1 声波清洗在微电子工业中的重要性 008
1.3.2 在牙科中的应用 012
1.3.3 在海洋生物学中的应用 013
1.3.4 超声波在食品工业中的应用 016
1.3.5 过滤过程中的膜清洗 019
1.3.6 创新的应用 020
1.4 利用声波清除污染物和颗粒物 022
1.4.1 污染物类型 022
1.4.2 颗粒物去除的常规技术 022
1.4.3 声学去除微粒和纳米颗粒 025
1.5 小结 027
参考文献 027

第2章 可剥离涂层在清除表面污染物中的应用 034
2.1 引言 035
2.2 涂层简介 035
2.2.1 涂层性能 036
2.3 可剥离涂层的应用 036
2.3.1 光学表面 036
2.3.2 其他应用 042
2.4 关于可剥离涂层的问题 056
2.5 小结 057
致谢 057
免责声明 058
参考文献 058

第3章 二氧化碳雪清洗应用 068
3.1 引言 069
3.2 CO2 雪清洗-背景 069
3.2.1 热力学 069
3.2.2 清洗机理 069
3.3 设备和过程控制 070
3.3.1 喷嘴和设备 070
3.3.2 过程控制 070
3.4 应用 071
3.4.1 表面科学 072
3.4.2 望远镜镜面的清洗 074
3.4.3 半导体应用 075
3.4.4 薄膜 077
3.4.5 其他应用 077
3.5小结 078
参考文献 078

第4章 固态二氧化碳（干冰）球粒喷射在去除表面污染物中的应用 083
4.1 引言 084
4.2 表面污染和表面清洁度等级 085
4.3 CO2 球粒清洗影响因素 086
4.3.1 相行为 086
4.3.2 干冰的性质 087
4.3.3 CO2 球粒清洗机理 087
4.3.4 工艺说明 088
4.4 清洗系统 090
4.4.1 球粒生产 090
4.4.2 输送系统 092
4.4.3 喷嘴 093
4.4.4 辅助设备 094
4.5 应用实例 094
4.5.1 半导体工艺组件的清洗 097
4.5.2 化学气相沉积反应釜清洗 097
4.5.3 金属清洗和表面处理 097
4.5.4 工业织物清洗 098
4.5.5 食品与饮料加工设备 098
4.5.6 害虫除灭 098
4.5.7 医疗器械清洗 099
4.5.8 药物低温球磨 099
4.5.9 核去污 100
4.5.10 设施维护 101
4.5.11 文物保护应用 101
4.5.12 油田工具清洗 102
4.5.13 清洗通风管和排水管 102
4.6 其他 102
4.6.1 成本 102
4.6.2 优点和缺点 104
4.7小结 105
致谢 106
免责声明 106
参考文献 106

第5 章 液态CO2 在去除表面污染物中的应用 121
5.1 引言 122
5.2 表面污染和清洁度 122
5.3 液态CO2 的特征 123
5.3.1 CO2 为稠密相流体 123
5.3.2 液态CO2 123
5.3.3 液态CO2 清洗原理 128
5.3.4 清洗系统 129
5.3.5 应用实例 131
5.4 其他 134
5.4.1 成本 134
5.4.2 液态CO2 清洗的优点和缺点 134
5.5 小结 135
致谢 136
免责声明 136
参考文献 136

第6章 超临界CO2在去除表面污染物中的应用 149
6.1 引言 150
6.2 表面污染和表面清洁度 150
6.3 应用领域 151
6.3.1 超临界CO2 151
6.3.2 应用实例 158
6.4 其他 163
6.4.1 成本 163
6.4.2 SCCO2 清洗的优点和缺点 164
6.5 小结 165
致谢 165
免责声明 165
参考文献 166

第7章 激光清洗工艺在高价值制造业中的应用 179
7.1 激光清洗工艺和需求 180
7.1.1 干法激光清洗 180
7.1.2 湿法 蒸汽激光清洗 181
7.1.3 角激光清洗 181
7.1.4 激光冲击清洗 181
7.1.5 激光辅助光动力清洗 182
7.1.6 用于激光清洗的普通激光系统 182
7.1.7 工业组件中发现的典型污染物 183
7.2 激光清洗在各个行业中的应用 183
7.2.1 航空航天领域的激光清洗 184
7.2.2 汽车行业的激光清洗 187
7.2.3 核工业中的激光清洗 190
7.2.4 工具和模具中的激光清洗 192
7.2.5 碳纤维增强聚合物的激光清洗 195
7.3 小结 201
参考文献 201

第8章 等离子体去污的基本原理和应用 206
8.1 引言 207
8.2 等离子体的基本原理和性质 208
8.2.1 等离子体基础 208
8.2.2 等离子体-表面相互作用 209
8.2.3 去污等离子体源 209
8.2.4 等离子体去污的优势 216
8.3 等离子体技术在生物材料医学应用中的实践 217
8.3.1 去污和杀菌 218
8.3.2 改善附着力和表面活化 220
8.3.3 增强润湿性和生物相容性 221
8.4 半导体制造中的等离子体清洗 222
8.4.1 等离子体诱导的光刻胶剥离和去污 224
8.4.2 硅基板的等离子体去污 225
8.4.3 半导体生产线后端的等离子体去污 226
8.5 多种表面精密清洗的重要性 227
8.5.1 光伏太阳能电池清洗 227
8.5.2 多用途光学组件清洗 232
8.5.3 电子显微镜的等离子体清洗 235
8.5.4 考古文物的恢复和保存 237
8.5.5 等离子体强化清洗的其他应用 237
8.6 小结 239
参考文献 240

第9章 紫外-臭氧表面去污技术应用 250
9.1 引言 251
9.2 表面污染与清洁度等级 251
9.3 紫外-臭氧去污原理 252
9.3.1 与去污相关的工艺参数 255
9.4 应用案例 259
9.4.1 金属表面去污 260
9.4.2 参考质量清洗 260
9.4.3 玻璃和光学材料 261
9.4.4 太阳风样品收集器 261
9.4.5 半导体和电子元器件 262
9.4.6 探针 262
9.4.7 聚合物表面 263
9.4.8 培养箱的去污 263
9.4.9 微量元素分析样品的制备 263
9.4.10 纺织品和织物 264
9.4.11 放射性污染清除 264
9.5 其他 264
9.5.1 成本 264
9.5.2 UV-O3 去污的优点和缺点 265
9.6小结 266
致谢 266
免责声明 266
参考文献 267

第10章 小颗粒物的静电去除和操作及表面去污应用 277
10.1 引言 278
10.2 面污染与清洁度等级 278
10.3 静电去污相关因素 279
10.3.1 黏附力 279
10.3.2 电场中颗粒物的清除 280
10.3.3 颗粒物传输 281
10.3.4 介电泳力 282
10.3.5 颗粒物的摩擦带电 282
10.4 应用实例 283
10.4.1 微电子制造产品表面的去污 283
10.4.2 太阳能电池板和光伏组件各种表面灰尘的清除 284
10.4.3 网状物和薄片的去污 285
10.4.4 聚变装置中粉尘颗粒的清除 285
10.4.5 气固分离中颗粒物收集器的去污 285
10.4.6 静电喷雾表面消毒 286
10.4.7 电荷耦合器件的表面去污 286
10.4.8 壁虎仿生黏附材料 286
10.4.9 泵送绝缘流体 286
10.4.10 小颗粒物的微操作 287
10.4.11 汽车挡风玻璃和摄像头的去污 287
10.4.12 家禽设施的减排 287
10.5小结 288
致谢 288
免责声明 288
参考文献 288

第11章 气相去污在清除表面污染物中的应用 301
11.1 引言 302
11.2 表面污染与清洁度等级 302
11.3 气相去污应用 303
11.3.1 基本原理 303
11.3.2 工艺参数 304
11.3.3 去污系统 306
11.3.4 应用案例 307
11.4 气相去污的几个问题 319
11.4.1 成本效益 319
11.4.2 气相去污的优点和缺点 320
11.5小结 321
致谢 321
免责声明 321
参考文献 321

第12章 高速冲击空气射流去污技术的应用 343
12.1 引言 344
12.2 空气射流去污的基本原理 344
12.2.1 仪器和参数 344
12.2.2 去污率的定义 347
12.2.3 操作条件对去污率η 的影响 348
12.2.4 环境状况 353
12.2.5 吹扫速度的影响 355
12.3 利用空气射流的新去污方法 356
12.3.1 振动空气射流法 356
12.3.2 脉冲空气射流法 358
12.3.3 其他去污方法 358
12.4 技术应用尚待解决的问题 361
12.5 小结 363
参考文献 363

第13章 微磨技术在精密去污与加工中的应用 365
13.1 引言 366
13.2 表面污染和表面清洁度等级 366
13.3 应用领域 367
13.3.1 基本注意事项 367
13.3.2 微磨技术 369
13.3.3 去污处理系统 373
13.3.4 应用实例 374
13.4 其他 380
13.4.1 成本 381
13.4.2 优点和缺点 381
13.5 小结 382
致谢 382
免责声明 382
参考文献 382

第14章 洁净室擦拭布在清除表面污染中的应用 393
14.1 清除污染物的擦除原理 394
14.1.1 为什么要擦除? 394
14.1.2 什么是洁净室中的污染? 394
14.1.3 为什么擦拭有效? 395
14.1.4 如何擦拭? 395
14.1.5 擦拭方法 396
14.2 擦拭布类型 397
14.2.1 专业术语 397
14.2.2 针织合成擦拭布 399
14.2.3 超细纤维擦拭布 400
14.2.4 机织擦拭布 400
14.2.5 无纺布擦拭布 401
14.2.6 泡沫擦拭布 402
14.2.7 洁净室擦拭布选择 403
14.3 擦拭布测试 403
14.4 擦拭布质量评估方法 404
14.4.1 颗粒物和纤维 405
14.4.2 离子 410
14.4.3 可萃取物质 410
14.4.4 使用箱须图评估擦拭布的一致性作为品质的衡量标准 411
14.4.5 擦拭布测试方法的优缺点 415
14.5 自动化的重要性 415
14.5.1 擦拭布边缘处理 415
14.5.2 擦拭布的自动化生产 416
14.6 应用领域 417
14.6.1 半导体 417
14.6.2 磁盘驱动器 418
14.6.3 制药 418
14.6.4 生物制剂 418
14.6.5 医疗器械 418
14.7 擦拭布技术现状 419
14.8 洁净室擦拭布的未来发展 419
参考文献 420

第15章 微生物技术在清除表面污染中的应用 422
15.1 引言 423
15.2 表面污染和清洁度等级 423
15.3 应用 424
15.3.1 微生物制剂 424
15.3.2 微生物去污原理 424
15.3.3 零部件去污机 425
15.3.4 去污液和微生物混合物 425
15.3.5 污染物类型 426
15.3.6 基体类型 426
15.3.7 应用案例 427
15.4 其他 433
15.4.1 成本 433
15.4.2 微生物去污的优点和缺点 434
15.5 小结 435
致谢 435
免责声明 435
参考文献 436

第16章 离子液体在清除表面污染物中的应用 442
16.1 引言 443
16.2 表面污染和清洁度等级 443
16.3 应用 444
16.3.1 缩略语和术语 445
16.3.2 一般特征 446
16.3.3 热力学性质 448
16.3.4 挥发性 449
16.3.5 溶解度 449
16.3.6 黏度 450
16.3.7 低共熔溶剂 452
16.3.8 应用案例 453
16.4 其他 464
16.4.1 毒性问题 464
16.4.2 成本 465
16.4.3 离子液体的优点和缺点 467
16.5 小结 467
致谢 468
免责声明 468
参考文献 468

第17章 干蒸汽去污技术在清除表面污染物中的应用 491
17.1引言 492
17.2表面污染和清洁度等级 492
17.3 精密蒸汽去污技术背景 493
17.3.1 蒸汽去污原理 493
17.3.2 蒸汽去污系统和设备 494
17.3.3 操作注意事项 497
17.4 应用案例 497
17.4.1 不锈钢基质去污 497
17.4.2 飞机弹射座椅去污 498
17.4.3 镀金艺术品去污 498
17.4.4 机械零件去污 498
17.4.5 网纹辊去污 498
17.4.6 光纤去污 498
17.4.7 电子元件去污 499
17.4.8 微生物污染表面去污 499
17.4.9 除草 499
17.4.10 放射性去污 500
17.4.11 食品去污 500
17.4.12 其他应用 500
17.5 其他考虑因素 501
17.5.1 成本效益 501
17.5.2 蒸汽去污的优点和缺点 501
17.6 小结 502
致谢 502
免责声明 502
参考文献 502

第18章 超声气液去污系统在清除表面污染物中的应用 508
18.1 引言 509
18.2 表面污染和清洁度等级 509
18.3 超声气液去污技术背景 510
18.3.1 超声气液去污原理 511
18.3.2 方法和设备说明 511
18.3.3 应用案例 515
18.4 超声气液去污的优点和缺点 521
18.4.1 精密去污 521
18.4.2 医疗应用 521
18.5小结 522
致谢 522
免责声明 522
参考文献 522

第19章 水冰喷射在清除表面污染物中的应用 527
19.1 引言 528
19.2 表面污染和表面清洁度等级 528
19.3 水冰去污的重要因素 532
19.3.1 冰的相行为 532
19.3.2 力学性能 532
19.3.3 喷冰机理 534
19.3.4 工艺说明 535
19.3.5 去污系统 536
19.4 应用实例 538
19.4.1 汽车零件 539
19.4.2 零件去毛刺 539
19.4.3 半导体晶圆去污 539
19.4.4 电子和光子学应用 540
19.4.5 核工业 540
19.4.6 设施退役 541
19.4.7 历史建筑修复 542
19.4.8 回收再利用 542
19.4.9 管道去污 542
19.4.10 油田设备去污 542
19.5 其他考虑 543
19.5.1 成本 543
19.5.2 优点和缺点 544
19.6 小结 545
致谢 545
免责声明 545
参考文献 545

第20章 抛丸在管道内表面非水去污中的应用 553
20.1 引言 554
20.2管道内表面污染 555
20.2.1 污染类型 555
20.2.2 污染的影响 556
20.3 背景 557
20.3.1 流体清洁度等级 557
20.3.2 非水抛丸去污方法 561
20.3.3 操作注意事项 564
20.4 应用实例 565
20.5 优点和缺点 566
20.5.1 优点 567
20.5.2 缺点 567
20.6 小结 567
致谢 568
免责声明 568
参考文献 568