表面清潔度的測試方法及相關(guān)儀器

清潔度檢測

清潔度測定方法對過程控制、品質(zhì)保證和失效分析非常重要，是概括用于獲得有關(guān)測定主體如各種機械設(shè)備、電子零件等清潔度數(shù)據(jù)的詳細過程。

檢測清潔度時對取樣有要求，取樣的基本要求決定于樣品的數(shù)量和取樣位置。零件體積越大、表面積越大、清潔度偏低，則樣品數(shù)量相應(yīng)減少。應(yīng)該從生產(chǎn)中隨機抽取零件，并且采樣過程和后面的檢查過程中不能造成零件的污染。

典型污染物類型

檢測清潔度時，一要環(huán)境清潔，其清潔程度應(yīng)與檢測的要求相適應(yīng);二要檢測人員的衣帽和雙手清潔;三要所用器具也必須清潔。 清潔度的測定方法

清潔度的測定方法很多，分成油污污染物和顆粒物污染物2大類測試，主要有如下幾種：

* 目視檢查法

目視檢查法即由人工直接用眼睛在顯微鏡下對零件可以看到的外表面或內(nèi)腔表面進行檢查。調(diào)節(jié)顯微鏡的照明亮度和放大倍數(shù)，人工可以判斷污染顆粒是金屬、非金屬、或纖維以及尺寸大小。目測法可以檢查殘留在零件表面的比較大而明顯的顆粒、斑點、銹斑等污染，但檢查的結(jié)果與人為的因素關(guān)系很大。

* 接觸角法(也叫水滴角法)-------測油脂類污染物

所謂接觸角，就是液體在固體表面形成熱力學平衡時所持有的角。對固體和液體之間形成的接觸角的測量，是在表面處理及聚合體表面分析等眾多類似領(lǐng)域廣為知曉的分析技術(shù)，是對多個單位的單層變化十分敏感的表面分析技術(shù)。測量液滴在固體表面的接觸角來評估表面的可濕潤特性。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。這就是“水膜殘跡”測試的原理。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。這種測試方法受底材的材質(zhì)、底材的粗糙度及人為因素影響也很大，而且這種方法對非常輕小或分散的污物不易識別。尤其是有些特殊材料(如PTFE 塑料)即使表面很清潔，對大多數(shù)液體的接觸角也很大。所以，接觸角法不適合對某些底材或關(guān)鍵重要的表面清潔度測試。

* 熒光發(fā)光法-------測油脂類污染物

在許多情況下，可以利用紫外線來檢測零件表面的清潔度。在紫外線的照射下，表面的污染物顆粒會發(fā)出熒光。因為紫外線的能量被污物吸收，污物顆粒電子被激化并躍進到高能級的電子層，處于高能級的不穩(wěn)定的電子隨即會返回原低能級電子層，在此過程中原來吸收的能量以發(fā)熱發(fā)光的形式釋放出來——熒光。這種激活釋放的頻率達每秒幾千次，所以在紫外線下的熒光不是閃爍的而是持續(xù)穩(wěn)定的，根據(jù)發(fā)熒光即可目測污物在零件表面的位置，熒光強度也是可以應(yīng)用信號檢測儀器測定從而表示表面被污染的程度。但如果要識別污染物的成分等特性，必須借助其他分析法。

熒光激發(fā)法測量原理

德國SITA 表面清潔度儀采用熒光激發(fā)法為原理可用于檢測零件表面的油脂、油污污染物

* 顆粒尺寸數(shù)量法-------測顆粒污染物

這是一種零件清潔度測定的新方法。其基本原理是根據(jù)被檢測的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測試方法是，將一定數(shù)量的零件在一定的條件下清洗，將清洗液通過的濾膜充分過濾，污物被收集在濾膜表面，然后將濾膜干燥，用顯微鏡(較佳設(shè)備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設(shè)備)在光照射下檢測，按顆粒尺寸和數(shù)量統(tǒng)計污物顆粒，即可得到所測物體零件的固體顆粒污染物結(jié)果。這是一種適合精密清洗定量化的清潔度檢測方法，尤其使用于檢測微小顆粒和帶色雜質(zhì)顆粒。但是如果濾膜是白色的，那么對白色污物和氣泡的識別就有可能引起誤判。

德國RJL清潔度分析儀，用于快速分析檢測零件表面殘留的顆粒物污染物

顆粒尺寸數(shù)量法極限值：對特定規(guī)格的零件，規(guī)定一定樣品數(shù)量、檢查頻率、清洗介質(zhì)、清洗參數(shù)和操作過程的情況下，將顆粒按尺寸大小統(tǒng)計，每個尺寸范圍分別規(guī)定準許的最大顆粒數(shù)量，只要有某一項超標，則測試結(jié)論為不合格。

* 重量法-------測顆粒污染物

重量法是工業(yè)生產(chǎn)和試驗中最常用的清潔度測定方法。其測定原理是將一定數(shù)量的試樣在一定的條件下進行清洗，然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾，污物被收集在經(jīng)過干燥的濾膜表面，將濾膜再次充分干燥，根據(jù)分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質(zhì)量，計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質(zhì)量。

重量法典型限值：對特定規(guī)格的零件，規(guī)定一定樣品數(shù)量、檢查頻率、清洗介質(zhì)、清洗和過濾方法的情況下準許的最大殘留污物的重量，單位為mg或ug。如：

清洗液的選擇

用于測定及分析清潔度的清洗液有很多種，使用時可以根據(jù)測定方法的要求，按照去污力，對工件有無腐蝕銹蝕作用，對人體是否有害，是否易燃易爆，對濾膜是否起化學反應(yīng)，能否回收，雜質(zhì)含量，價格，是否容易配備等因素來選擇。

目前國內(nèi)外常用的有：

* NY-120 溶劑油

* 無水乙醇

* 三氯甲烷

* 航空洗滌汽油

* 95%乙醇

* 三氯乙烯

* 異丙醇

* 四氯化碳

* 蒸餾水和脫礦物質(zhì)水

* 不含固體微粒的液體洗滌劑

過濾膜的選擇

用于測定及分析清潔度的過濾膜也有很多種，基本要求是：平整光滑，易恒重，干燥精度高，過濾時不產(chǎn)生負值，操作方便。使用時，可以根據(jù)測定方法的要求，按照與清洗液是否起化學反應(yīng)，要求過濾精度 ( 即孔徑 ) ，有格無格，價格，是否容易配備等因素來選擇。

目前國內(nèi)外常用的濾膜材質(zhì)有：

* 混合纖維素酯膜 (MCE)

* 聚偏二氟乙烯膜 (PVDF)

* 尼龍膜 (NYL)

* 聚碳酸酯膜 (PC)

* 聚四氟乙烯膜 (PTFE)

* 聚醚砜 (PES)

目前常用的濾膜孔徑有( um )：

0.05、0.22、0.3、0.45、0.65、0.8、1.2、3、5、8、11、20、30、 41、60、80、100 。

了解更多表面清潔度的測試方法請致電13202947058垂詢翁開爾公司。