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二氧化碳的这个特性非常重要,因此要在通风状况良好的场所使用和储存(无论是固体还是液体CO2)。而且,液体CO2需要被储存在密封加压的容器中,这样就能防止它发生状态变化。因为CO2是完全氧化的产物,它不易产生化学反应,尤其是不易燃烧。
在温度低于零下78摄氏度时,二氧化碳会通过凝华直接由气态变成被称为干冰的白色固体。二氧化碳只有在气压达到5.1个大气压以上时才会液化;在正常大气压下,它会通过升华过程直接从固态转化为气态。
在干冰喷射清洗技术中使用的设备能够储存块状干冰和颗粒状干冰。块状干冰机器用于功率要求较低的清洗过程,这时的压强只有50psi;压强从120psi到300psi的颗粒干冰喷射机器应用于功率要求较高的清洗过程。干冰的应用可以说是不受限制的。在清洗模具时,你不必等到模具冷却后再清洗,在大多数情况下,不用拆卸设备就可清洗。
液体CO2经过喷嘴,喷进压冰机固化室再度膨胀(气化的CO2经“雪片捕捉器” 引入压缩机I段回收),控制在三相点(0.528MPa,-56℃) 变成雪片状固体CO2,然后用压冰机压缩。干冰密度与压缩时间有关,干冰密度大不易损耗。 压冰机操作是间歇式的, 它的传动是由压力为2.1MPa乳液压缩泵压缩,经过增压器,进入压缩机的传动活塞,最终达到21MPa高压, 把雪片状干冰压成250x 250×300mm的冰块。然后用机械装置取出放入有保温的干冰箱内。由于该装置回收气体CO2,每吨干冰只消耗1.7~2吨液体CO2,消耗大为降低。
制造的干冰除块状外,还可制成球状、粒状,这就要选用各种压模的压冰机。制造干冰,要求CO2纯度比制造液体CO2更高。如CO2混有空气, 会引起干冰冰块有裂缝,如原料气有水份, 则会堵塞管道, 要求含水<50ppm,如CO2原料气含有油, 会使干冰出现黄色斑点。
干冰清洗机非常有效,这是因为颗粒的温度极低,并且颗粒在撞击后瞬间从固态升华为气态由此带来了热冲击。这些华氏零下110度的超冷颗粒迅速从受污表面吸收热量,这样就在涂层的连续微量薄层间产生了巨大温差。
这种热量的巨大梯度变化在微量薄层间产生局部高剪切应力。剪切应力的产生也有赖于涂层的导热性能和其热胀缩系数,以及衬底的热质量。
这种在极短的时间内产生的高剪切应力能够在各层间造成微细龟裂的快速增加。
这个反应因而导致污染物离子或衬底表面涂层的分解。
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