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一、引入化學(xué)歷史故事增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)的人文厚重感
化學(xué)知識(shí)的歷史故事,積淀著人類化學(xué)知識(shí)研究的人文思想,具有厚重的歷史感和人文精神,折射出許許多多化學(xué)學(xué)者與專家們的精神追求和品德操守。顯然,在高中化學(xué)課堂教學(xué)中引入一些化學(xué)歷史故事,可以更加有力地吸引學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的關(guān)注,大大提升他們對(duì)課堂教學(xué)的參與度,提升他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和興趣性,同時(shí),還有助于幫助學(xué)生陶冶情操,對(duì)于他們的德育教育的積極作用也非同小可。
例如,對(duì)于有關(guān)“化學(xué)材料”引入,可以通過(guò)展示我國(guó)古代人們所使用的石制器具、瓷制器具、青銅器具、鐵制器具等各種各樣的圖片,促使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)遠(yuǎn)古人民對(duì)化學(xué)知識(shí)早有探究,對(duì)工具的生產(chǎn)從粗制到精制的發(fā)展過(guò)程中,已經(jīng)具有較高的生產(chǎn)工藝水平,促使學(xué)生產(chǎn)生較為濃厚的民族自豪感,并激發(fā)他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情,從而為他們更加自覺地進(jìn)行化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定良好的情感基礎(chǔ)。又如,引入俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫、瑞典化學(xué)家諾貝爾、法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫、蘭籍法國(guó)著名科學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)瑪麗亞?斯克沃多夫斯卡?居里夫人、我國(guó)化學(xué)家侯德榜等事例等許多名人的故事,促使學(xué)生在這些科學(xué)巨匠身上感受到化學(xué)知識(shí)的奧秘,增強(qiáng)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的求知欲與探究欲,同時(shí)以這些名人為精神引領(lǐng),促使他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。
二、積極引入生活化教學(xué)情境增添化學(xué)知識(shí)的樸質(zhì)感
化學(xué)是一類緊密聯(lián)系人類社會(huì)生活的基礎(chǔ)性自然學(xué)科,對(duì)于高中生來(lái)也一門較為重要的必修學(xué)科。高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出,教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,必須加強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的研究與深入考究,緊密貼近學(xué)生身邊生活中的各類事例,將化學(xué)知識(shí)融入于自然現(xiàn)象、社會(huì)常識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際,構(gòu)建更加樸質(zhì)、更加真實(shí)的情境,讓他們切實(shí)感受到化學(xué)知識(shí)就在自己身邊,促使學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生好奇心和探究欲。因此,廣大高中化學(xué)教師,要積極引入生活化教學(xué)情境增添化學(xué)知識(shí)的樸質(zhì)感,促使學(xué)生更加積極、更加自覺地加強(qiáng)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與研究,并促使他們產(chǎn)生較為濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
例如,對(duì)于“氯氣”的有毒性學(xué)習(xí)過(guò)程,可以引入氯氣在軍事上的應(yīng)用,如第一次世界大戰(zhàn)中,1915年3月氯氣就被悄悄地投入了戰(zhàn)場(chǎng),在伊普爾的英法與德軍的交鋒中,德軍為阻止英法聯(lián)軍的進(jìn)攻,便投入了氯氣這一化學(xué)武器,釀造了一場(chǎng)空前的毀滅性屠殺。此外,可以引入“歐洲蒂薩河化學(xué)污染事件”、“溫室效應(yīng)”、“印度博帕爾毒氣滲漏事件”、“溶洞奇景”、“熱水瓶除垢”、“臭氧層空洞”、“鐵制品防銹”、“食品相克”等諸多生活化事例,展開生活化教學(xué),促使學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生新近感,從而不斷激發(fā)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性、興趣性和自覺性。
三、積極引入信息化教學(xué)手段提升知識(shí)的生動(dòng)形象性
高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐表明,引入信息技術(shù)積極開展信息化教學(xué),可以讓教學(xué)內(nèi)容以圖片、圖形、圖像、聲音、影視、動(dòng)畫等多種元素有機(jī)地融合于一起展現(xiàn)出來(lái),讓知識(shí)體系、知識(shí)架構(gòu)和知識(shí)邏輯以更加形象、更加直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,更加有效地化解知識(shí)的抽象度和疑難度,更加有效地突破時(shí)間與空間的限制,讓宏觀知識(shí)展現(xiàn)得更具規(guī)模性,讓微觀知識(shí)展現(xiàn)得更加細(xì)致精密,從而讓他們對(duì)知識(shí)的體驗(yàn)更加深入,對(duì)知識(shí)的認(rèn)知更加深刻,從而更加有效地激發(fā)他們對(duì)教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的探究興趣。
例如,教師在引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“水電解產(chǎn)生氫氣與氧氣”的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,可以引入多媒體課件進(jìn)行教學(xué),用1個(gè)紅色的大球代表氧原子,而用1個(gè)藍(lán)色的小球代表氫原子,那么1個(gè)水分子就可以用1個(gè)紅色的大球和2個(gè)藍(lán)色的小球來(lái)代表,并將其設(shè)計(jì)成一個(gè)倒V字形結(jié)構(gòu),即2個(gè)藍(lán)色的小球肩并肩地扛起1個(gè)紅色的大球,當(dāng)通電進(jìn)行“電解”時(shí),2個(gè)水分子同時(shí)分解,產(chǎn)生2個(gè)氧原子(紅色的大球)和4個(gè)氫原子(藍(lán)色的小球),然而2個(gè)紅色的大球合二為一產(chǎn)生1個(gè)新的紅球即為氧氣分子,4個(gè)藍(lán)色的小球兩兩合二為一產(chǎn)生2個(gè)新的藍(lán)球即為2個(gè)氫氣分子。如此一來(lái),讓學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生一目了然的感覺,并產(chǎn)生深刻的印象和濃厚的興趣。
綜上,興趣是進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的最好老師,是對(duì)特定活動(dòng)、事物或?qū)ο蟮姆e極的具有傾向性的心理趨勢(shì)和情緒融合。廣大高中化學(xué)教師只有不斷加強(qiáng)深入研究,積極創(chuàng)設(shè)出更加豐富的教學(xué)情境,才能更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,從而激發(fā)他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣。
【參考文獻(xiàn)】
[1]高良王.高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的形式和手段探析[J].教育教學(xué)研究,2014(2)
《信息化學(xué)習(xí)方式》一書中闡述:信息化學(xué)習(xí)方式,是指在一定現(xiàn)代信息意識(shí)指導(dǎo)下,學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中,利用信息技術(shù)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的行為和認(rèn)知取向,是以學(xué)生有效利用信息技術(shù)獲得主體發(fā)展為目的,以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,其本質(zhì)是學(xué)生的信息化生存。簡(jiǎn)而言之,信息化學(xué)習(xí)方式最核心的含義是“借助信息技術(shù)的學(xué)習(xí)方式”。本文中所指的信息化學(xué)習(xí)方式是指幼兒在完成任務(wù)的過(guò)程中,借助成人的幫助而利用信息技術(shù)收集、整理、交流、展示所學(xué)內(nèi)容,獲得主體發(fā)展的學(xué)習(xí)方式。信息化學(xué)習(xí)方式的主要特征是:主動(dòng)性、社會(huì)性、資源性、創(chuàng)造性,能夠全方位支持幼兒獲得內(nèi)在的情感體驗(yàn),從而激發(fā)幼兒熱愛家鄉(xiāng)的情感。本文以“美麗的夏都公園”大班主題活動(dòng)為例,探討幼兒愛家鄉(xiāng)情感的教育策略。
一、帶上相機(jī)(DV)去旅行—我們是家鄉(xiāng)小拍客
延慶是我們的家鄉(xiāng),我們的家鄉(xiāng)是北京市的一個(gè)遠(yuǎn)郊區(qū)縣,這里群山圍繞,是個(gè)空氣清新、風(fēng)景秀麗、人杰地靈的地方。為了讓孩子們真正了解家鄉(xiāng),我們采取了“帶上相機(jī)(DV)去旅行,做個(gè)家鄉(xiāng)的小拍客”方式,真正在家鄉(xiāng)到處走走拍拍,豐富幼兒對(duì)家鄉(xiāng)的感性認(rèn)識(shí)。
圖1 幼兒自己嘗試拍照
1. 收集家鄉(xiāng)信息,確定拍點(diǎn)
幼兒有著與生俱來(lái)的好奇心和探究欲望。好奇心是幼兒內(nèi)在生命本質(zhì)的展現(xiàn),幼兒在好奇心和探究欲望的驅(qū)使下,對(duì)周圍世界中任何新奇、陌生或難以理解的事物都會(huì)產(chǎn)生探究的興趣和欲望。于是我們讓孩子們通過(guò)各種途徑收集家鄉(xiāng)的信息,了解家鄉(xiāng)都有什么好玩的地方。于是孩子們有的問家長(zhǎng),有的上網(wǎng)查找,有的問周圍的人,還有的竟然帶來(lái)了宣傳家鄉(xiāng)的圖冊(cè),從中找到了許多好玩的地方。大家通過(guò)交流,并且進(jìn)行排序,決定由近及遠(yuǎn)地走遍家鄉(xiāng)。離我們最近的便是夏都公園,因此我們首選的就是具有濃厚文化情趣的夏都公園。
2. 豐富拍客裝備,學(xué)習(xí)拍法
幼兒的視角由于受經(jīng)驗(yàn)、興趣、高度的影響,與成人的視角有著本質(zhì)的區(qū)別。因此我們結(jié)合孩子的意愿,放手讓他們體驗(yàn)一把做拍客的感覺。為了保證孩子們能夠安全順利地拍照,我們請(qǐng)來(lái)家長(zhǎng)和孩子共同解決拍照的安全問題,豐富拍客的裝備。家長(zhǎng)和孩子們各自帶來(lái)了自己家的相機(jī)或者DV,在班中進(jìn)行了實(shí)踐,結(jié)果有的幼兒隨意進(jìn)行拍照,或是不顧周圍環(huán)境走來(lái)走去,把家長(zhǎng)嚇得趕快“奪”過(guò)相機(jī)或DV,結(jié)合這一現(xiàn)象我們共同商量如何來(lái)解決這一問題。班中瑩瑩媽媽經(jīng)驗(yàn)最豐富,提出了“讓孩子們看看自己的拍攝內(nèi)容,共同來(lái)分析如何拍攝更好”的建議。我們采納了瑩瑩媽媽的建議,把幼兒拍的照片在白板上進(jìn)行展示,孩子們看著自己拍出的照片,有半個(gè)頭的,有半個(gè)身子的,有歪著扭著的,都哈哈大笑起來(lái),說(shuō)“不好看,不清楚”。接著我們請(qǐng)攝影專家一鳴的爸爸給孩子講述拍照方法,孩子們興奮極了,還想再嘗試一下。緊接著我們討論了如何做到安全拍照并達(dá)成了共識(shí),相機(jī)要為孩子準(zhǔn)備好掛帶,讓相機(jī)的掛帶能套在手腕上保證不掉,DV機(jī)子要有挎帶,能夠套在脖子上,保證不被摔壞。這樣孩子們的裝備配備好了。
3.小組走進(jìn)實(shí)地,做個(gè)拍客
同伴是幼兒發(fā)展的重要資源。因此結(jié)合幼兒家庭相機(jī)數(shù)量不足的情況,請(qǐng)幼兒自愿分成小組,并進(jìn)行分工,有帶相機(jī)進(jìn)行拍照的,有選擇拍照位置的,有講述拍照內(nèi)容的,并推選了小組長(zhǎng)。孩子們走進(jìn)夏都公園中,在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下,在家長(zhǎng)的保護(hù)下,盡情地發(fā)現(xiàn)夏都公園的美,他們有指揮的,有拍照的,有擺造型的,在游覽拍照的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了夏都公園的房子、雕塑、植物、動(dòng)物、湖水、游船、小橋等,伴隨著一路的歡聲笑語(yǔ),他們從內(nèi)心感受到了家鄉(xiāng)景色的美麗。
圖2 教師引導(dǎo)幼兒拍攝
二、曬一曬靚照—我們的視角最獨(dú)特
孩子們小組合作拍下夏都公園美景后,就急于展示照片。于是我們?yōu)橛變禾峁┝苏宫F(xiàn)自我的機(jī)會(huì),開展了曬一曬我們的靚照的活動(dòng)。
1.小組合作展靚照
幼兒在家長(zhǎng)的協(xié)助下,把每個(gè)小組的照片及視頻存到電腦中,并且在白板上進(jìn)行交流展示,小組成員積極介紹。他們所拍的內(nèi)容各式各樣,有相同的,有不同的,孩子們七嘴八舌地說(shuō):“老師,他們和我們拍的一樣?!薄袄蠋?,我們的和他們的不一樣?!薄拔覀兊淖蠲?!”“我們的最好玩!”……結(jié)合孩子們的討論,教師提出問題:“你們拍的哪些地方相同,哪些地方不同?”“你拍的美在哪里?”“你拍的為什么最好玩?”以此引發(fā)幼兒進(jìn)一步思考。
2.互相補(bǔ)充拓經(jīng)驗(yàn)
結(jié)合孩子們發(fā)現(xiàn)的問題,教師把幼兒拍的有代表性和獨(dú)特性的照片篩選出來(lái),展示到白板上,請(qǐng)幼兒回顧自己拍照時(shí)的想法,并結(jié)合自己的想法把照片歸類。大家互相補(bǔ)充拓展經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)夏都公園不僅景色美、雕塑美,還有好玩的游戲、獨(dú)特的建筑,從不同方面了解了夏都公園的美麗。
三、創(chuàng)作特色資源包—我們的內(nèi)容最豐富
只有表面的感性認(rèn)識(shí)所激發(fā)的愛是膚淺的、短暫的。表面的認(rèn)識(shí)是片面的,因此我們充分利用家長(zhǎng)的教育資源,征求家長(zhǎng)的意見,協(xié)助幼兒創(chuàng)作家鄉(xiāng)美資源包,家長(zhǎng)給予了大力支持,成為幼兒共同學(xué)習(xí)的伙伴。
1.我和爸媽齊“打包”
家鄉(xiāng)美資源包的創(chuàng)作突出了幼兒的主體性,其中把幼兒拍攝的照片、錄制的視頻、搜集的傳說(shuō)、發(fā)現(xiàn)的故事,運(yùn)用圖像、聲音、文字等形式進(jìn)行整理。例如:班中的佳佳把自己在夏都公園發(fā)現(xiàn)的一個(gè)小故事錄了音放到資源包中;婷婷把錄制的坐船嬉戲的鏡頭放到了資源包中;琪琪把所有的雕塑的說(shuō)明文字讓爸爸讀出來(lái)配上雕塑的圖像放到了資源包中;丁丁還請(qǐng)爸爸帶領(lǐng)他再一次到夏都公園中參觀,把自己對(duì)每個(gè)雕塑的理解與想象進(jìn)行錄音,放到了資源包中。當(dāng)把資源包創(chuàng)作好后,孩子們興致勃勃地帶到幼兒園讓其他小朋友欣賞,每個(gè)幼兒的創(chuàng)作都各有特點(diǎn)。
圖3 幼兒利用資源包上課
2.資源包PK賽
結(jié)合幼兒的興趣需要,我們開展了“資源包PK賽”活動(dòng),一方面比賽誰(shuí)的資源包中的內(nèi)容豐富,另一方面比賽誰(shuí)能夠介紹清楚自己的資源包,讓大家從中獲得更多夏都公園的“秘密”。當(dāng)幼兒明確了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后,開始進(jìn)行小組商討,進(jìn)一步熟悉資源包中的內(nèi)容,并且分工介紹自己最為熟悉的內(nèi)容?;顒?dòng)開始了,只見第一小組五個(gè)人都站到了前邊,一人操作白板,另外四位小朋友進(jìn)行介紹,點(diǎn)點(diǎn)介紹的是公園中的樹;麗麗介紹的是公園中的花;琪琪介紹的是公園中的雕塑;彤彤介紹的是公園里的故事。他們精彩的發(fā)言讓小朋友們進(jìn)一步了解了公園的美麗。第二組小朋友的介紹與第一組有所不同,他們介紹較多的是公園中不好的現(xiàn)象,比如:雕塑的損壞、河水的渾濁、花枝的折斷等,這引發(fā)了幼兒的討論,明確了自己如何做個(gè)愛護(hù)環(huán)境的好孩子。此次比賽不僅僅賽的是能力,更多的是情感的激發(fā),讓幼兒懂得不僅要享受家鄉(xiāng)美,更要?jiǎng)?chuàng)造家鄉(xiāng)美。比賽結(jié)束了,小組分別獲得了“家鄉(xiāng)美小使者”的稱號(hào),孩子們了解家鄉(xiāng)的愿望更加強(qiáng)烈了。
四、秀秀個(gè)性博客—我們的家鄉(xiāng)更美好
幼兒的成長(zhǎng)過(guò)程是漫長(zhǎng)的,需要我們用一個(gè)個(gè)鏡頭記錄成長(zhǎng)瞬間。班中的幼兒多數(shù)都有自己的成長(zhǎng)博客,所以我們充分發(fā)揮博客的作用,鼓勵(lì)家長(zhǎng)和幼兒一起秀出自己的個(gè)性博客來(lái)。于是我們和家長(zhǎng)再一次帶領(lǐng)孩子們走入夏都公園,為夏都公園做事情,并用鏡頭記錄幼兒的表現(xiàn)。孩子們有撿樹枝的,有撿垃圾的,有制作標(biāo)識(shí)牌提醒人們保護(hù)草坪的,有阻止人們往水里扔?xùn)|西的……他們忙得不亦樂乎,家長(zhǎng)和小伙伴都用相機(jī)記錄了當(dāng)時(shí)的情景?;氐郊液笳?qǐng)小朋友講述自己的感受,并進(jìn)行錄音,家長(zhǎng)都把照片和錄音上傳到博客上,并且還把幼兒將來(lái)建設(shè)家鄉(xiāng)的想法記錄到博客中。孩子們來(lái)到幼兒園,第一件事就是要上網(wǎng)交流自己的想法。當(dāng)孩子們互相看到博客中的精彩鏡頭和奇特的想法時(shí),讀懂了自己就是使家鄉(xiāng)變得更美的一員,從而激發(fā)了幼兒愛家鄉(xiāng)的情感,養(yǎng)成良好的社會(huì)行為習(xí)慣。
在研究中發(fā)現(xiàn):利用信息化學(xué)習(xí)方式激發(fā)幼兒愛家鄉(xiāng)情感時(shí)要注意以下幾點(diǎn):一、教師和家長(zhǎng)要堅(jiān)定幼兒能行的信念,放手讓幼兒利用信息技術(shù)手段實(shí)踐體驗(yàn);二、要充分發(fā)揮周邊資源的教育價(jià)值,拓寬幼兒實(shí)踐體驗(yàn)的場(chǎng)所;三、善于發(fā)現(xiàn)幼兒活動(dòng)過(guò)程中的興趣點(diǎn)和閃光點(diǎn),積極引導(dǎo);四、要充分利用家長(zhǎng)的教育資源,支持幼兒深入探究,從而增強(qiáng)幼兒情感的內(nèi)動(dòng)力,讓幼兒運(yùn)用信息技術(shù)手段體驗(yàn)學(xué)習(xí),激發(fā)幼兒愛家鄉(xiāng)的情感,提高活動(dòng)的實(shí)效性。
圖4 家長(zhǎng)用相機(jī)引導(dǎo)幼兒記錄
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)利用信息化學(xué)習(xí)方式,增強(qiáng)了大班幼兒愛家鄉(xiāng)實(shí)踐體驗(yàn)的實(shí)效性,能夠在實(shí)踐的每個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮其價(jià)值,有效地激發(fā)了幼兒愛家鄉(xiāng)的情感。在研究中我們除了走進(jìn)夏都公園之外,我們還嘗試了走進(jìn)古崖居、走進(jìn)新農(nóng)村、走進(jìn)農(nóng)田的愛家鄉(xiāng)教育,讓幼兒全方位了解家鄉(xiāng),增強(qiáng)幼兒對(duì)家鄉(xiāng)的感性認(rèn)識(shí),并上升為理性認(rèn)知,規(guī)范幼兒的行為,從一言一行中體現(xiàn)對(duì)家鄉(xiāng)的熱愛。
參考文獻(xiàn)
[1] 李芒.信息化學(xué)習(xí)方式[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2006.
【關(guān)鍵詞】硅片清洗原理;濕法化學(xué)清洗;干法清洗技術(shù);束流清洗技術(shù)
1、引言
硅片的質(zhì)量,尤其是硅拋光片的表面質(zhì)量,隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,不斷減小的線寬,不斷提高的集成度,其要求也就越來(lái)越嚴(yán)格。這是由于器件的質(zhì)量和成品率很關(guān)鍵在于金屬雜質(zhì)沾污和拋光片表面的顆粒。目前仍有50%以上的材料在目前的集成電路生產(chǎn)中被損失掉,都是由于硅拋光片表面被沾污了??梢娖骷某善仿屎唾|(zhì)量跟拋光片表面的顆粒和金屬雜質(zhì)沾污有著莫大的關(guān)系。拋光片表面大于0.2μm的顆粒數(shù)應(yīng)小于20個(gè)/片,拋光片的表面金屬雜質(zhì)沾污應(yīng)全部小于5×1016at/cm2,影響電路的臨界顆粒尺寸為0.06μm。這些都是線寬為0.35μm的64兆DRAM器件的要求。本文基于這一背景,對(duì)硅片清洗原理與方法進(jìn)行了探討。
2、硅片清洗的基本理論
2.1硅片的表面狀態(tài)與潔凈度問題
硅片的表面最理性的狀態(tài)應(yīng)該是:有規(guī)則的硅原子排列終止形成,以共價(jià)鍵結(jié)合的內(nèi)部的硅原子,因?yàn)槲达柡偷耐夥较虻膬r(jià)鍵,可以俘獲電子表面態(tài),所以表面外部沒有其他的原子??墒乾F(xiàn)實(shí)中不會(huì)存在這種理想的硅片表面,由外表面和內(nèi)表面組成的真實(shí)的硅片,表面上常常會(huì)因?yàn)樵谕饴兜沫h(huán)境中發(fā)生吸附和氧化,有一層厚度上達(dá)上百?;蛘邘讉€(gè)埃、幾十個(gè)埃的自然氧化層。硅片的內(nèi)表面是能級(jí)密度為1011~1012個(gè)/cm2,不但存在著施主能級(jí),而且存在著受主能級(jí)的硅與自然氧化層的界面。而外表面是環(huán)境氣氛和自然氧化層的界面,它的吸附現(xiàn)象很復(fù)雜,它的表面能級(jí)受到內(nèi)表面能級(jí)的不同程度的影響,且能夠與內(nèi)表面交換電荷,吸附一些污染雜質(zhì)原子。進(jìn)行清洗是為了讓硅片的表面潔凈,可是表面的潔凈卻一直以來(lái)都沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。在制造工藝方面來(lái)看,如果器件特性并沒有因?yàn)槲廴疚镔|(zhì)而受到特別的影響,那就說(shuō)明硅片的清潔度是合格的了。
2.2吸附理論
硅晶的一個(gè)斷面形成了硅片表面,這個(gè)表面又叫做不飽和鍵,原因是打開了一層或多層硅原子的鍵,呈現(xiàn)一層到幾層的懸掛鍵,全部的晶格都是處在被破壞了的狀態(tài)。上述這些是根據(jù)結(jié)晶學(xué)得知的,而根據(jù)物化性質(zhì)可以知道,所說(shuō)的“吸附”,就是指處在不穩(wěn)定狀態(tài)的非飽和化學(xué)鍵由于化學(xué)活性高,很容易就和周圍的原子或者分子結(jié)合起來(lái)。何為“解吸”?意思是指被吸附的雜質(zhì)粒子在它們平衡位置附近并不是固定不動(dòng)的,由于它們不斷的振動(dòng),其中就會(huì)有一些重新回到周圍介質(zhì)比如空氣中去的被吸附的雜質(zhì)粒子(它們能夠脫離硅片表面的動(dòng)能都是通過(guò)被吸附的雜質(zhì)粒子不斷振動(dòng)而獲得的)。一般而言,硅片表面層所吸附的雜質(zhì)粒子不會(huì)處于動(dòng)蕩狀態(tài),反而一直會(huì)維持動(dòng)態(tài)平衡,因?yàn)榈慕馕耐瑫r(shí),會(huì)有另一些粒子重新被吸附到硅片的表面。
3、硅片清洗的常用方法與技術(shù)
本文除了對(duì)束流清洗技術(shù)和干法清洗等主要清洗方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹外,重點(diǎn)論述了濕法化學(xué)清洗的常用方法、所遵循的基本原理以及相關(guān)的技術(shù)手段。因?yàn)榧s有20%的工序在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中涉及到硅片的清洗,必須要選擇不同的技術(shù)手段和清洗方法來(lái)滿足不同工序不同的清洗要求和目的。
3.1濕法化學(xué)清洗
干法化學(xué)清洗和濕法化學(xué)清洗作為化學(xué)清洗的兩種常用方法,目前在硅片表面清洗中以后者為主要的清洗手段。具體的過(guò)程是指讓雜質(zhì)通過(guò)加熱、超聲、抽真空等措施從硅片的表面解吸,或者讓雜質(zhì)和油污通過(guò)和各種有機(jī)溶劑和化學(xué)試劑發(fā)生溶解或者化學(xué)反應(yīng)達(dá)到解吸,接著用大量的高純冷、熱水沖洗,最后完成硅片表面的潔凈。
3.2干法清洗技術(shù)
相對(duì)濕法化學(xué)清洗來(lái)說(shuō),我們所說(shuō)的干法清洗,是指在清洗過(guò)程中不使用溶液。干法清洗有可以分為“半干法”和“全干法”兩大類,主要是看是否完全不使用溶液工藝,比如清洗技術(shù)中汽相法清洗屬于前者,等離子清洗屬于后者。而這兩種清洗技術(shù)都是目前最常用的干法清洗技術(shù)。
3.3束流清洗技術(shù)
通過(guò)硅片表面的沾污雜質(zhì)和有較高能量的呈束流狀的物質(zhì)流發(fā)生化學(xué)作用,從而完成對(duì)硅片表面雜質(zhì)的清洗,這一種清洗技術(shù)就叫做束流清洗技術(shù)。激光束技術(shù)、冷凝噴霧技術(shù)和微集射束流清洗技術(shù)是目前常用的束流清洗技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]郭運(yùn)德.硅片清洗方法探討[J].上海有色金屬,1999,04:162-165.
[2]劉傳軍,趙權(quán),劉春香,楊洪星.硅片清洗原理與方法綜述[J].半導(dǎo)體情報(bào),2000,02:30-36.
關(guān)鍵詞:換熱器清洗 除垢工具 傳熱系數(shù)
1主換熱器簡(jiǎn)介
49-2反應(yīng)堆一次水冷卻系統(tǒng)包含兩臺(tái)不銹鋼材質(zhì)的固定管板列管式結(jié)構(gòu)換熱器,臥式平放于一次水回路間。反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí),一次水導(dǎo)出堆芯產(chǎn)生的熱量,通過(guò)主換熱器把熱量傳遞給二次水,以此循環(huán)往復(fù)換熱,實(shí)現(xiàn)堆芯的持續(xù)冷卻。
兩臺(tái)主換熱器編號(hào)分別為“甲”、“乙”。甲有1224根傳熱管,乙有1054根傳熱管,傳熱管型號(hào)一致,均為外徑22mm、壁厚2mm、長(zhǎng)3m的不銹鋼管。運(yùn)行時(shí),一次水在傳熱管外側(cè)(殼程)運(yùn)行,二次冷卻水在傳熱管內(nèi)(管程)運(yùn)行。
一次水系統(tǒng)屬于封閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng),循環(huán)時(shí)水量損失很少,冷卻水使用的是電導(dǎo)率始終小于2μs/cm的去離子水,因此換熱器殼程不結(jié)垢。
二次水系統(tǒng)屬于敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng),二次水的冷卻是通過(guò)機(jī)械通風(fēng)冷卻塔來(lái)進(jìn)行的。在冷卻塔內(nèi),冷卻水與空氣發(fā)生蒸發(fā)傳熱和接觸傳熱,冷卻水不斷蒸發(fā)掉時(shí),導(dǎo)致水中各種礦物質(zhì)和離子含量不斷被濃縮增加,在換熱塔和換熱器的傳熱部分產(chǎn)生沉積現(xiàn)象。
主換熱器需要進(jìn)行定期清洗,就是因?yàn)閾Q熱器管程產(chǎn)生了嚴(yán)重的污垢沉積現(xiàn)象,降低了傳熱能力。
2沉積物分析
為了有針對(duì)性制定換熱器清洗方法,需要認(rèn)清沉積物對(duì)換熱器傳熱能力的危害,了解二次冷卻水的結(jié)垢傾向,并認(rèn)清沉積物的組成成分、每年的沉積量,和如何判斷換熱器清洗完成后的清洗效果。為此分別對(duì)以上幾點(diǎn)進(jìn)行了研究。
2.1沉積物危害
敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,傳熱管內(nèi)壁金屬表面上會(huì)產(chǎn)生沉積物的聚積。49-2反應(yīng)堆兩臺(tái)主換熱器傳熱管的材質(zhì)是321不銹鋼,這種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為23.26W/(m?K);傳熱管內(nèi)最主要的兩種沉積物,碳酸鹽垢和泥污的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.464~0.697W/(m?K)和0.117W/(m?K),分別僅為321不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)的3%和0.5%左右。因此傳熱管內(nèi)附著的沉積物將大大降低換熱器的傳熱能力。
沉積物還會(huì)使換熱器中冷卻水通道的截面變小,從而導(dǎo)致冷卻水的流量降低,使換熱器的換熱能力進(jìn)一步降低。
沉積物覆蓋于傳熱管表面,為金屬材料的垢下腐蝕創(chuàng)造了充分條件,垢下腐蝕會(huì)使傳熱管產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕或穿孔腐蝕,這種情況一旦發(fā)生會(huì)導(dǎo)致一次冷卻水泄漏。
為了提高換熱器的傳熱能力,防止設(shè)備金屬材料腐蝕,因此要對(duì)主換熱器的管程進(jìn)行定期清洗。
2.2沉積物來(lái)源
傳熱管內(nèi)沉積物的來(lái)源大致有以下幾種:
由補(bǔ)充水帶入的無(wú)機(jī)鹽類,由以下兩種原因,在冷卻水中析出而附著在傳熱管表面而形成水垢:運(yùn)行過(guò)程中,冷卻水被蒸發(fā)濃縮,使一些無(wú)機(jī)鹽的濃度超過(guò)其溶解度,并在傳熱管表面上析出無(wú)機(jī)鹽垢。例如,硫酸鈣垢、硅酸鎂垢等;冷卻水中含有碳酸氫鈣,在經(jīng)過(guò)傳熱管壁時(shí)受熱分解,放出二氧化碳,生成溶解度很小的碳酸鈣垢。
補(bǔ)充水帶入的固體懸浮物在冷卻水運(yùn)行到傳熱管時(shí),由于流速降慢而沉降為淤泥。
補(bǔ)充水或空氣中帶入的微生物在冷卻水中繁殖后形成的微生物黏泥。
2.3沉積物分類
沉積在換熱器傳熱管表面的物質(zhì)統(tǒng)稱為沉積物,它們主要是由水垢、淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積物構(gòu)成。
水垢:二次水系統(tǒng)使用的是未經(jīng)處理過(guò)的自來(lái)水,其水中溶解有大量不穩(wěn)定的碳酸氫鈣,容易分解生成碳酸鈣。碳酸鈣屬于微溶性鹽,它的溶解度比碳酸氫鈣要小的多。0℃時(shí),碳酸氫鈣的溶解度是2630mg/L,而碳酸鈣的溶解度只有20 mg/L。另外,碳酸鈣的溶解度與一般鹽類不同,它不是隨著溫度的升高而升高,而是隨著溫度的升高而降低。因此,在換熱器傳熱管內(nèi)部,碳酸鈣很容易達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài),從水中析出,并因傳熱管內(nèi)流速變慢,從而沉積在傳熱管表面。
換熱器傳熱管表面上形成的水垢以碳酸鈣為主,這類水垢結(jié)晶致密,不易被水流沖刷掉。
污垢:污垢是淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉淀物的統(tǒng)稱,它體積較大,質(zhì)地疏松,在傳熱管表面粘附不緊,容易清洗。但在運(yùn)行中,污垢和水垢一樣,同樣會(huì)影響換熱器的傳熱效率,還有可能堵塞傳熱管。
2.4換熱器總傳熱系數(shù)計(jì)算
換熱器傳熱能力的大小,可以用換熱器的總傳熱系數(shù)表示。換熱器中,熱流體(一次冷卻水)在傳熱管外流動(dòng)放出熱量,溫度由T1下降到T2;冷卻水(二次冷卻水)在傳熱管內(nèi)流動(dòng)吸收熱量,溫度由tin上升到tout。傳熱系數(shù)K數(shù)值上等于冷、熱流體間溫差t=1℃、傳熱面積A=1m2時(shí)的熱流量的值。傳熱系數(shù)越大,單位面積的傳熱能力就越強(qiáng),反之則越弱。它的計(jì)算方式為:
K=Rcptout-tinπdlnT1-tout+T2-tin2。式中F:換熱器的傳熱面積,如傳熱管內(nèi)徑(水側(cè))為d,有效傳熱長(zhǎng)度為l,共有n根,則F=πdln,m2;R:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)冷卻水的流量,kg/s;cp:水的比熱容,4.2×103J/kg?K;tin、tout:冷卻水進(jìn)、出換熱器的溫度,K;K:總傳熱系數(shù),W/(m2?K)。
3.硝酸清洗方法
從70年代起,49-2反應(yīng)堆開始采用化學(xué)清洗方法清洗換熱器?;瘜W(xué)清洗劑采用的是稀硝酸,稀硝酸清洗液可以去除傳熱管內(nèi)的碳酸鹽水垢。
清洗時(shí),硝酸與水垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成易溶于水的鈣、鎂硝酸鹽而把水垢清洗掉,其反應(yīng)式如下:CaCO3+2HNO3 Ca(NO3)2+CO2+H2O;MgCO3+2HNO3 Mg(NO3)2+CO2+H2O。
硝酸清洗方法具有與水垢反應(yīng)快、生成的硝酸鹽在水中的溶解度大、操作簡(jiǎn)單和水垢清除完全的優(yōu)點(diǎn)。但這種方法也具有如下缺點(diǎn):
水垢清除效率低:當(dāng)換熱器傳熱管被污垢完全堵塞后,清洗液就無(wú)法或需要很長(zhǎng)時(shí)間才能流通過(guò)整個(gè)傳熱管,造成換熱器清洗不徹底。
清洗過(guò)程危險(xiǎn):在稀釋硝酸過(guò)程中,會(huì)揮發(fā)出大量含酸氣體,污染工作場(chǎng)所環(huán)境,嚴(yán)重危害工作人員呼吸系統(tǒng)健康;并且稀釋過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生硝酸液體飛濺,操作危險(xiǎn)不安全。
浪費(fèi)化學(xué)藥劑:清洗完成后的廢酸液,仍含有較高的酸性,無(wú)法直接排放,需用額外的弱堿進(jìn)行中和,操作繁瑣,增大了工作量。
4新清洗方法
針對(duì)硝酸清洗方法的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了新的針對(duì)49-2反應(yīng)堆主換熱器的清洗方法。
4.1改進(jìn)點(diǎn)
新清洗方法增加了清洗步驟,并同時(shí)選擇了新的酸洗劑。改進(jìn)后的清洗工藝流程如圖1所示。
采用新方法清洗換熱器時(shí),先用清水沖洗一遍全部傳熱管,然后用研制的專用工具對(duì)傳熱管內(nèi)壁進(jìn)行物理清洗,使每一根傳熱管都沒有堵塞完全通暢,物理清洗完畢后用新的酸洗劑對(duì)換熱器進(jìn)行化學(xué)清洗,之后用水沖洗完傳熱管內(nèi)殘存的酸洗液后,為了防止傳熱管清洗后出現(xiàn)腐蝕生銹的情況,用鈍化劑對(duì)傳熱管進(jìn)行鈍化處理,將化學(xué)清洗廢液和鈍化廢液中和處理完達(dá)標(biāo)排放后,用水最后沖洗一遍換熱器,清洗工作完成。
4.2物理清洗方法
物理清洗方法是指用專門研制的機(jī)械除垢工具疏通傳熱管內(nèi)堵塞的淤泥和水垢的方法。為了獲得良好的物理清洗效果,并且考慮到廠房的實(shí)際操作情況,決定研制適合49-2反應(yīng)堆自身清洗特點(diǎn)的物理清洗工具。
機(jī)械除垢工具由三部分組成:第一部分為可調(diào)速電錘,第二部分為長(zhǎng)4.6m、直徑為16mm的螺紋鋼,第三部分為經(jīng)過(guò)加工改進(jìn)后的直徑為14mm的低硬度鉆頭。制作此工具時(shí),首先將鉆頭兩側(cè)副刃帶磨掉,并將鉆頭從中間截?cái)啵缓蠓謩e將鉆頭的兩段焊接到螺紋鋼的兩端,加工成鉆桿,使用鉆桿時(shí),只要將鉆桿的尾部安裝進(jìn)電錘即可。
清理傳熱管時(shí),將電錘速度調(diào)為最低檔,運(yùn)行方式選擇為錘加鉆檔,將前方鉆頭深入到傳熱管內(nèi)的堵塞部分,然后用外部水源不間斷的向該根傳熱管內(nèi)部進(jìn)行沖水,之后開啟電錘,讓電錘向前移動(dòng),直至傳熱管堵塞部分被全部打通。
電錘工作時(shí)選擇錘加鉆檔,錘的作用使鉆桿產(chǎn)生縱向運(yùn)動(dòng),用于打穿傳熱管內(nèi)的淤泥和軟垢;鉆的作用使鉆桿產(chǎn)生緩慢的勻速轉(zhuǎn)動(dòng),利用鉆頭排屑槽和螺紋鋼本身的螺紋,再加上向傳熱管內(nèi)不斷的沖水,可以使淤泥和軟垢在脫落后,附著在鉆桿的外部槽內(nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)不斷的排出管外,使管內(nèi)堵塞物不斷減少。通過(guò)實(shí)踐證明,使用該工具可以非常容易打通被堵塞的傳熱管。
不損傷傳熱管是清洗換熱器的首要要求。通過(guò)以下分析可以證明使用機(jī)械除垢工具時(shí)不會(huì)對(duì)傳熱管造成損傷。鉆桿對(duì)傳熱管可能造成的損傷,主要來(lái)源于鉆頭部分和螺紋鋼部分。加工時(shí)選擇直徑小于螺紋鋼直徑的低硬度鉆頭,并將其兩側(cè)副刃帶全部磨掉,沒有副刃帶的鉆頭在清理傳熱管時(shí),無(wú)法對(duì)管子內(nèi)壁形成切削,并且其直徑小于螺紋鋼直徑,在清洗時(shí),鉆頭是無(wú)法接觸到傳熱管內(nèi)壁的,它只能向前打通堵塞部分,無(wú)法損傷傳熱管;螺紋鋼直徑小于管子內(nèi)徑2mm,它和管子之間有垢層,無(wú)法直接摩擦到管子內(nèi)壁,并且因?yàn)閭鳠峁転椴讳P鋼材質(zhì),其硬度要大于螺紋鋼材質(zhì)的硬度,所以在兩者發(fā)生摩擦?xí)r,也只會(huì)磨損螺紋鋼表面,其也是無(wú)法對(duì)傳熱管內(nèi)壁造成損傷的。
4.3化學(xué)清洗方法
新化學(xué)清洗方法是使用氨基磺酸對(duì)兩臺(tái)串連的換熱器進(jìn)行循環(huán)清洗。新清洗劑采用氨基磺酸加緩蝕劑的混合溶液。氨基磺酸是一種固體清洗劑,具有低毒、無(wú)味、不吸濕、不揮發(fā)、污染性小以及對(duì)金屬腐蝕性小、不產(chǎn)生氫脆等許多優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于硝酸,清洗效果不變,但減少了對(duì)操作人員的危害。
氨基磺酸清洗液是由氨基磺酸、緩蝕劑、表面活性劑和水組成。清洗液呈酸性,與碳酸鹽、金屬的氧化物反應(yīng),生成可溶性鹽類,從而去除水垢和其它沉積物。
氨基磺酸清洗水垢時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)式為:CaCO3+2NH2SO3HCa(NH2SO3)2+H2O+CO2;MgCO3+2NH2SO3HMg(NH2SO3)2+H2O+CO2。
氨基磺酸清洗液對(duì)碳酸鹽、磷酸鹽等物質(zhì)的溶解能力強(qiáng),清洗效果好;同時(shí)對(duì)不銹鋼材料的腐蝕速率低。對(duì)比硝酸清洗液,氨基磺酸清洗液的最大優(yōu)點(diǎn)還是安全。
4.4鈍化
為了防止傳熱管內(nèi)壁在化學(xué)清洗后,出現(xiàn)金屬腐蝕生銹的情況,在化學(xué)清洗結(jié)束后增加了鈍化傳熱管的步驟。用1%的碳酸鈉和0.5%的硝酸鈉配置鈍化溶液,將水溫保持在35℃左右,將鈍化液泵入到換熱器內(nèi),浸泡5小時(shí)左右,即可完成鈍化過(guò)程。
鈍化廢液為堿性廢液,鈍化后,可將化學(xué)清洗后的酸性廢液與鈍化廢液進(jìn)行中和反應(yīng)處理,使中和后的廢液pH值達(dá)到6~8之間,即可將廢液排放處理。
5清洗效果
每次清洗完換熱器后,通過(guò)計(jì)算總傳熱系數(shù),可以看出換熱器清洗的效果。表1列出的是近四年清洗完換熱器后,計(jì)算出的總傳熱系數(shù)。
從圖2中可以看出,2015年使用新清洗方法后,總傳熱系數(shù)有了顯著增長(zhǎng):與2014年相比,2015年提高了約54%,2016年則提高了約78%。說(shuō)明清洗換熱器時(shí),先用物理清洗方法將堵塞的傳熱管全部打通,再用化學(xué)清洗劑清洗,可以大大提高換熱器的清洗效果。
6總結(jié)
49-2反應(yīng)堆正常的運(yùn)行,需要定期對(duì)換熱器管程進(jìn)行清洗。原先使用的清洗方法為單一的硝酸清洗法,這種方法具有清洗效率低、危害工作人員健康和污染周圍環(huán)境的缺點(diǎn)。針對(duì)這些缺點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì)出的新清洗方法,改變了原有清洗工序,增加了新的清洗工藝,并自創(chuàng)出適合49-2反應(yīng)堆換熱器自身特點(diǎn)的清洗工具,也選用了新型低害清洗劑。使用新方法清洗換熱器,不但大大提高了換熱器的清洗效果,還減少了清洗過(guò)程中對(duì)工作人員和環(huán)境的危害。這些改進(jìn)體現(xiàn)出了新清洗方法的優(yōu)勢(shì),達(dá)到了設(shè)計(jì)目的,在清洗成本和時(shí)間沒有增加的情況下,大大提高了換熱器的清洗效果。
新清洗方法為清洗換熱設(shè)備提供了一種新的清洗思路,即化學(xué)清洗方法結(jié)合物理清洗方法的綜合清洗。常用的化學(xué)清洗方法具有清洗沉積物集中處或堵塞處效果差的缺點(diǎn),而在進(jìn)行化學(xué)清洗前,先用物理清洗方法將沉積物去除一部分,從而使化學(xué)清洗劑可以接觸到之前無(wú)法接觸到的沉積物,從而完成徹底清洗,這種綜合清洗將大大提高清洗換熱設(shè)備的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]朱張校.工程材料.北京:清華大學(xué)出版社,2003.
[2]楊世銘,陶文栓.傳熱學(xué).北京:高等教育出版社,2006.
【關(guān)鍵詞】電子清洗劑 紙?jiān)磾U(kuò)散 清洗工藝 改進(jìn)
1 前言
在晶體管和集成電路生產(chǎn)中,幾乎每道工序都有化學(xué)清洗的問題,化學(xué)清洗的好壞對(duì)器件性能有嚴(yán)重的影響,處理不當(dāng)可使全部硅片報(bào)廢,做不出管子來(lái),或者制造出性能低劣,穩(wěn)定性、可靠性很差的器件,本文著重介紹電子清洗劑代替普通的化學(xué)酸在硅片擴(kuò)散前的清洗工藝。
眾所周知,歷年來(lái)大功率半導(dǎo)體器件的制造都采用傳統(tǒng)的化學(xué)酸清洗工藝,即采用H2SO4、H2O2、NH4OH、鹽酸、硝酸等化學(xué)試劑單獨(dú)或按一定比例配制而成的清洗溶液進(jìn)行化學(xué)酸清洗。采用這種傳統(tǒng)的清洗工藝和方法,雖能滿足器件電壓和電流特性的要求;但有明顯的不足之處。一是化學(xué)酸清洗成本高;二是污染嚴(yán)重,通?;瘜W(xué)酸清洗的廢氣排空,廢酸液排入下水道或地下,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染;三是對(duì)操作者人體傷害。因此改進(jìn)傳統(tǒng)的化學(xué)酸清洗工藝和方法,采用既簡(jiǎn)單又能保證器件電壓和電流特性的清洗方法是器件設(shè)計(jì)和制造者努力探索及研究的目標(biāo)。
目前多數(shù)廠家都使用了一種新型的電子清洗劑,代替了傳統(tǒng)化學(xué)酸清洗,實(shí)現(xiàn)了電力電子器件的無(wú)酸清洗化,這種電子清洗劑具有操作簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),試驗(yàn)表明采用該清洗劑制造出的電力半導(dǎo)體器件能夠滿足電力半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2 電子清洗劑清洗原理
大家知道,硅片表面上沾污的雜質(zhì)可分為三種類型,即分子型、離子型和原子型。分子型雜質(zhì)主要是油醋類分子,依靠物理的靜電引力吸附在硅片表面上;離子型和原子型雜質(zhì)主要是鉀、鈉、銅、銀、金等金屬離子或原子依靠化學(xué)鍵力或者范德華力吸附在硅片表面上。按常規(guī)清洗工藝,必須采用甲苯、丙酮等有機(jī)溶液來(lái)去除沾污在硅片表面上的油污,用鹽酸、硝酸、硫酸等去除沾污在硅片表面上的金屬離子或原子。為滿足清洗油醋類分子及金屬離子和原子型雜質(zhì)的需要,采用了兩種電子清洗劑即DZ-1和DZ-2。這兩種清洗劑都是中性清洗劑,DZ-1是用于去除沾污在硅片表面上的油污,DZ-2是用于去除沾污在硅片表面上的金屬原子或離子,這兩種清洗劑的基本工作原理如下:
(1)DZ-1的去油污原理。DZ-1的主要成份是12醇聚乙二醇醚,其分子成為C12H25-O- ( CH2CH2O) n H式中n為6-30的正整數(shù),在12醇聚乙二醇醚分子結(jié)構(gòu)中既含有與油醋分子結(jié)構(gòu)的相似的親油基,如C12H25,又含有與水分子結(jié)構(gòu)相似的親水基,如O- ( CH2CH2O)nH硅片表面上沾污的油醋分子與水分子之間存在有相互排斥的分界面,清洗時(shí)親油基能夠吸附在油分子與水分子的界面上,產(chǎn)生乳化增溶作用。所謂乳化是指在乳化劑的作用下,兩種互不相溶的液體混合在一起,一種液體以細(xì)微滴珠的形狀分散在另一種液體中,使溶液呈乳濁狀態(tài),實(shí)際上丙酮等有機(jī)類溶劑在去油過(guò)程中也起到了乳化劑的作用。乳化后的油醋分子被乳化劑包裹在里面不再吸附于硅表面,可用去離子水沖洗干凈,從而達(dá)到去除油污的目的。這就是電子清洗劑DZ-1去油污的基本原理。
(2)DZ-2的去金屬離子或原子原理:DZ-2的主要成份是12烷基醇酞胺磷酸脂,充當(dāng)絡(luò)合劑的作用。它含有提供配位體的氮和氧,能與金屬離子或原子形或絡(luò)合物。絡(luò)合物也叫分子間化合物,在絡(luò)合物分子中有一個(gè)叫絡(luò)離子形或體的離子占據(jù)中心叫中心離子,在中心離子周圍直接配位著一些負(fù)電荷離子或分子,這些離子或分子叫配位體。配位體對(duì)金屬離子或原子的吸引力大于金屬離子或原子與硅片表面之間的吸引力,從而形成了能溶于水的絡(luò)合物,這些絡(luò)合物可用大量的去離子水沖洗干凈,從而達(dá)到去除金屬離子或原子的目的。這就是電子清洗劑DZ-2去金屬離子或原子的基本原理。
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及測(cè)試結(jié)果
紙?jiān)磾U(kuò)散前的清洗試驗(yàn):取常規(guī)生產(chǎn)用的原始單晶硅片,經(jīng)超沙后采用DZ-1. DZ-2清洗,其清洗工藝如下:DZ-1清洗液的配制比例是:
DZ-1清洗劑:去離子水=5毫升:95毫升
同樣DZ-2清洗液的配制比例也是:
DZ-2清洗劑:去離子水=5毫升:95毫升
將配制好的DZ-1清洗液,倒入石英燒杯中,清洗液應(yīng)浸沒過(guò)硅片為宜,然后將石英燒杯置于超聲波發(fā)生器中(槽中應(yīng)加適量的去離子水)進(jìn)行超聲清洗5-10分鐘左右,倒掉清洗液,用熱去離子水沖洗2分鐘左右;接著用DZ-2清洗液進(jìn)行超聲波清洗5-10分鐘左右,然后用熱去離子水沖洗3分鐘左右;再用熱去離子超聲3分鐘左右,用熱去離子水沖洗5分鐘;熱去離子水超聲3分鐘左右,再用熱去離子水沖洗以沖凈為宜。
清洗后的硅片進(jìn)行紙?jiān)磾U(kuò)散,擴(kuò)散后測(cè)試電壓、反恢和高溫特性,并與同一批按傳統(tǒng)化學(xué)酸清洗后進(jìn)行紙?jiān)磾U(kuò)散的硅片作比較,其結(jié)果如表1:
為了驗(yàn)證在紙?jiān)磾U(kuò)散清洗工藝中采用電子清洗劑制造的2cz系列產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo),還進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證:
1.進(jìn)行室溫和結(jié)溫下的電壓測(cè)試;
2.進(jìn)行高溫老化,一批50只全部通過(guò)試驗(yàn);
3.進(jìn)行dv/dt、di/dt測(cè)試,dv/dt=500v di/dt=80uA/us
4 進(jìn)行正向壓降測(cè)試。
以上四項(xiàng)的測(cè)試結(jié)果全部符合要求,其數(shù)據(jù)不再羅列。由此可以看出,電子表清洗劑清洗的硅片滿足器件的各項(xiàng)特性要求。
5結(jié)論
通過(guò)上述試驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果來(lái)看,電子清洗劑清洗的器件特性與化學(xué)酸清洗的器件特性基本一致。而且電子清洗劑具有操作簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)操作者人體無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。而且其成本也只有化學(xué)酸清洗的1/10左右,故而經(jīng)濟(jì)效益明顯。該方法是降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的好途徑,值得各生產(chǎn)企業(yè)推廣使用。
參考文獻(xiàn)
[1] 周建華,楊東偉.建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電TT、TN系統(tǒng)的應(yīng)用[J].建筑安全,2005(3).
[2] 孫秒利.淺談施工現(xiàn)場(chǎng)用電的接地保護(hù)[J].建筑安全,2010(9).
[3] 王衛(wèi)東,黃澎,陽(yáng)鐵強(qiáng).電力工程施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國(guó)科技成果,2010(23).
作者簡(jiǎn)介
袁平(1968-),女,工學(xué)學(xué)士,電子工程師,質(zhì)量工程師。主要從事二極管、三極管管芯的生產(chǎn)和研究。
[關(guān)鍵詞]激光清洗技術(shù);石質(zhì)文物;修復(fù)與保護(hù)
[中圖分類號(hào)]G264.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-3115(2011)014-0119-02
一、激光清洗技術(shù)簡(jiǎn)介
激光技術(shù)在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如工業(yè)制造、醫(yī)療、軍事、科學(xué)探測(cè)、商業(yè)、娛樂業(yè)等。國(guó)外在20個(gè)世紀(jì)七八十年代就開始將激光用于藝術(shù)品表面清洗,隨后嘗試用于文物表面雜物的清潔,一般在石質(zhì)文物方面用的較多。當(dāng)前,許多國(guó)家如法國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、希臘、意大利等,都開展了激光技術(shù)在文物修復(fù)方面的運(yùn)用,我國(guó)還處于起始研究階段。
目前,國(guó)外在激光清洗技術(shù)的發(fā)展和研究方面,其技術(shù)參數(shù)和機(jī)理方面的研究逐漸減少,技術(shù)應(yīng)用的研究占了主導(dǎo)地位。在實(shí)際應(yīng)用中展示了激光技術(shù)的優(yōu)越性,同時(shí),激光清洗的配套設(shè)備也比過(guò)去更加完善,其中YAG 激光器在文物修復(fù)和藝術(shù)品保護(hù)方面的應(yīng)用明顯多于在其他方面的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的清洗方法包括機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法。通常,這些清洗方法在環(huán)境保護(hù)和高精度要求方面受到限制,如機(jī)械方法無(wú)法滿足高清潔度清洗要求,而化學(xué)清洗方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染,獲得的清潔度也很有限,特別是當(dāng)污垢成分復(fù)雜時(shí),必須選用多種清洗劑反復(fù)清洗才可能滿足表面清潔度的要求。盡管超聲波清洗法清洗效果不錯(cuò),但對(duì)亞微米級(jí)污粒的清洗卻表現(xiàn)得無(wú)能為力,同時(shí),清洗槽的尺寸也限制了清洗對(duì)象的范圍和復(fù)雜程度,而且清洗后的文物需要快速干燥亦是一大難題。令人欣慰的是,激光清洗技術(shù)以自身的許多優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)清洗方法的不足。
二、激光清洗技術(shù)的工作原理及機(jī)理
激光清洗技術(shù)是采用高能激光束照射物體表面使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離,從而達(dá)到潔凈化的工藝過(guò)程。激光器通常由諧振器、光源發(fā)生器、冷卻器三部分組成,其工作原理為:由激光器發(fā)射一種單色性很強(qiáng)、能量高度集中并朝著單一方向發(fā)射的光,再由諧振器引出臂式或光纜式連接激光頭,清洗工作主要通過(guò)調(diào)整激光頭完成。因?yàn)榧す馐且环N單色性和方向性都很好的光輻射,所以通過(guò)鏡組合可以聚焦光束,把光束集中到一個(gè)很小的范圍或區(qū)域中。正確掌控激光光束即能顯現(xiàn)清洗效果。
下文以石質(zhì)文物為例,具體說(shuō)明激光清洗的工作機(jī)理。因?yàn)槭|(zhì)文物表面的污物和石材是以弱化學(xué)作用力和物理作用力結(jié)合的。弱化學(xué)作用力包括氫鍵和電荷轉(zhuǎn)移形成的鍵能等,物理作用力包括范德華力(包括靜電、誘導(dǎo)和色散作用)以及毛細(xì)作用力等。此外,石材比其他材料更難清洗的原因是由于天然石材存在的大量微孔隙,微孔隙的毛細(xì)作用力不僅使污物與石材之間的各種結(jié)合力得到了增強(qiáng),同時(shí),其包裹作用也使各種清洗的外力難以發(fā)揮作用。
當(dāng)激光束射于物體表面,至少可以產(chǎn)生三個(gè)方面的作用:一是會(huì)在固體表面產(chǎn)生力學(xué)共振現(xiàn)象,使表層或凝結(jié)物碎裂脫落;二是會(huì)使表面垢層受膨脹而克服基體物質(zhì)對(duì)污垢粒子的吸附力而脫離物體表面;三是在瞬間使污垢分子蒸發(fā)、汽化或分解。激光清洗技術(shù)就是利用激光脈沖的振動(dòng)、粒子的熱膨脹、分子的光分解或相變?nèi)N作用或聯(lián)合作用克服污物與基體物質(zhì)表面之間的結(jié)合力,使污物脫離物體表面而達(dá)到清洗的目的。
根據(jù)被清洗基體物質(zhì)與污物的光學(xué)特性分析,又可將激光清洗機(jī)理分為兩類:一是利用基體物質(zhì)與表面附著的污垢對(duì)某一波長(zhǎng)激光能量的吸收系數(shù)的差別,使激光能量充分被附著的污物所吸收,從而受熱膨脹或汽化揮發(fā),并被汽化形成的蒸汽流帶動(dòng)脫離基體物質(zhì)而達(dá)到清洗的目的,其要求是基體物質(zhì)對(duì)激光能量的吸收系數(shù)要小,使表面污垢受膨脹后而克服基體物質(zhì)對(duì)污垢粒子的吸附力而才不至于被損傷。因此,實(shí)現(xiàn)安全高效清洗的關(guān)鍵是選擇合適的激光波長(zhǎng)并控制適度的能量密度。二是對(duì)于基體物質(zhì)與表面附著物對(duì)激光束的吸收系數(shù)差別不大,或者表面附著物受熱后會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況的清洗,通常是利用較高頻率和功率的脈沖激光沖擊被清洗的表面,使部分光束轉(zhuǎn)換成聲波,聲波在沖擊中下層硬表面以后返回,其返回的部分與激光產(chǎn)生的聲波發(fā)生干涉,從而產(chǎn)生高能共振波,使污垢層發(fā)生微小爆裂,造成粉碎,易于脫離基體物質(zhì)表面。
三、激光清洗技術(shù)在文物修復(fù)中的應(yīng)用
激光清洗是利用激光光源來(lái)將物體表面的物質(zhì)除去使其剝離(消溶)。通常用于文物清洗的激光器有三個(gè)波長(zhǎng):1064納米、532納米、355納米,有序地選擇光波的長(zhǎng)短能避免物體表面損害,正確方法是選擇激光的參數(shù)。
在具體操作時(shí),應(yīng)先在文物樣品上選擇試驗(yàn)點(diǎn),可以運(yùn)用化學(xué)方法、機(jī)械方法,再用激光方法作對(duì)比。在進(jìn)行激光清洗時(shí),要明確先清洗部分和后清洗部分,在同一個(gè)地方試用一兩個(gè)脈沖,還要調(diào)整能量。比如石質(zhì)上的色彩部分激光脈沖參數(shù)與石質(zhì)材料不同,應(yīng)當(dāng)考慮激光能量大小和要面對(duì)文物材質(zhì)的承受力。此外,對(duì)存留在文物上的信息應(yīng)當(dāng)保留,若確定繼續(xù)使用激光有損文物本體時(shí)應(yīng)停止操作,從而避免文物不受傷害。下文以戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅禮器鼎腹部的殘片、青花碗殘片和大理石基座為例,具體談?wù)剬?shí)踐操作方法。
例一,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅禮器鼎腹部的殘片激光清洗。殘片銅質(zhì)尚好,呈黃銅色,長(zhǎng)約70毫米,寬約26毫米;因常年埋藏,器物表面腐蝕生成黑色的氧化銅和藍(lán)綠色的堿式碳酸銅。首先,將樣品分成兩個(gè)試驗(yàn)區(qū),分別采用傳統(tǒng)清洗方法和激光清洗方法進(jìn)行對(duì)比。在傳統(tǒng)清洗區(qū)域選用機(jī)械方法,用小號(hào)手術(shù)刀在器表輕輕刮試,將藍(lán)綠色銹層剔除。激光清洗的區(qū)域選用波長(zhǎng)1064納米激光、能量175兆焦頻率20赫茲的dive 5進(jìn)行清洗。從清洗后的效果看,使用激光清洗后,銹層薄處效果較好,銹層較厚處清除很慢,配合傳統(tǒng)清洗方法為宜。
例二,青花碗殘片激光清洗。殘片表面附著有大面積沉積結(jié)殼,硬度較高。同樣將殘片分為若干區(qū)域,在傳統(tǒng)方法清洗區(qū)先用酒精、丙酮浸濕擦拭,然后用15號(hào)手術(shù)刀清除較薄結(jié)殼,不容易剔除的結(jié)殼處敷15%的碳酸氨30分鐘,用手術(shù)刀清除,清洗后整體效果很好。激光清洗區(qū)分三個(gè)不同的能量區(qū)域,采用波長(zhǎng)1064納米,能量180兆焦耳、190兆焦耳、200兆焦耳,頻率20赫茲的dive 5,去離子水潤(rùn)濕,清除很慢,效果不好。采用波長(zhǎng)1064納米、能量210兆焦耳、頻率20赫茲的dive 5,去離子水潤(rùn)濕,效果較好。采用波長(zhǎng)532納米、能量 210兆焦耳、頻率20赫茲的dive 5,去離子水潤(rùn)濕,清除速度較波長(zhǎng)1064納米、能量 210兆焦耳快,效果較好。
通過(guò)對(duì)三種波長(zhǎng)及不同能量的測(cè)試,使用波長(zhǎng)532納米、能量 210兆焦耳、頻率20赫茲、dive 5激光清洗后的效果較好,但是表面還是殘留有很薄的污漬。
例三,大理石基座激光清洗。由于基座表面覆蓋黑色沉積物,另有少量白色結(jié)殼。直接使用激光清洗,用膠條分出三個(gè)試驗(yàn)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域再分成A區(qū)和B區(qū)。
在使用波長(zhǎng)1064納米的激光清洗區(qū)域,A區(qū)使用能量 170兆焦耳頻率、20赫茲的dive 4,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,清除較快,但顏色偏白。B區(qū)使用能量 175兆焦耳頻率、20的赫茲dive 3,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,清除較快,但顏色偏黃。
在使用波長(zhǎng)532納米的激光清洗區(qū)域,A區(qū)能量 175兆焦耳、頻率20赫茲的dive 3,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,沒有明顯效果。B區(qū)能量 190~195兆焦耳、頻率20的赫茲dive 3,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,清除不徹底。
在使用波長(zhǎng)355納米的激光清洗區(qū)域,A區(qū)使用能量 180兆焦耳、頻率20赫茲的dive 3,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,沒有明顯效果。B區(qū)使用能量 200兆焦耳、頻率20的赫茲dive 3,去離子水潤(rùn)濕,用激光均勻清洗,清除不徹底。
通過(guò)對(duì)三種波長(zhǎng)不同能量的測(cè)試,采用波長(zhǎng)1064納米、能量 175兆焦耳、頻率20赫茲的dive 3,激光清洗后雖然顏色稍有偏黃,但整體效果還是較好。
在使用激光清洗過(guò)程中,為了充分利用激光的作用,加強(qiáng)激光的清洗效果,可事先在被清洗基體的表面人為地涂上一些水或水與甲醇或乙醇的混合液體。當(dāng)激光照射到液膜上時(shí),液膜因急劇受熱,會(huì)產(chǎn)生爆炸性汽化,爆炸的沖擊使基體表面的污垢松散并隨沖擊波飛離基體的表面。另外,有些污垢需要使用激光使其松散后,再用非腐蝕性的化學(xué)方法去污。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:機(jī)組 清洗 油循環(huán)
中圖分類號(hào):TH 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0745(2013)03-0153-01
本文結(jié)合鄂爾多斯聯(lián)合化工有限公司原始油系統(tǒng)清洗狀況,分析我公司機(jī)組油路系統(tǒng)清洗過(guò)程的各種因素。
1、機(jī)組油路系統(tǒng)清洗的目的
大型機(jī)組油系統(tǒng)的作用是在軸承處形成油膜,對(duì)軸承、聯(lián)軸器等起作用,并帶走這些部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程匯中產(chǎn)生的熱量;在調(diào)速系統(tǒng)中起到控制轉(zhuǎn)速,保護(hù)機(jī)組運(yùn)行安全的作用。由于機(jī)組在正常生產(chǎn)中轉(zhuǎn)速很高,如果油系統(tǒng)有硬質(zhì)雜物,將會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞軸瓦、齒輪等,會(huì)使機(jī)組的轉(zhuǎn)速無(wú)法控制,不能對(duì)機(jī)組有效的保護(hù)。因此,要嚴(yán)格保證油系統(tǒng)的清潔度。很多工廠在進(jìn)行油系統(tǒng)清洗過(guò)程中要花一個(gè)月左右的時(shí)間,這樣就會(huì)嚴(yán)重影響整套裝置的開車進(jìn)度,對(duì)公司極為不利,因此一定要盡可能縮短油系統(tǒng)清洗時(shí)間。
2、聯(lián)合化工油系統(tǒng)清洗
鄂爾多斯聯(lián)合化工油路系統(tǒng)為進(jìn)口韓國(guó)二手設(shè)備(美國(guó)凱洛格工藝),油系統(tǒng)整個(gè)清洗程序?yàn)椋?/p>
2.1化學(xué)清洗
由于整套裝置閑置時(shí)間達(dá)到了十年之久,整個(gè)油路系統(tǒng)為原管線拆除,油路管線必須進(jìn)行化學(xué)清洗才能滿足正常生產(chǎn)的需要?;瘜W(xué)清洗為專業(yè)化學(xué)清洗廠家全包,采用體外循環(huán),對(duì)機(jī)組軸承、調(diào)速器和郵箱進(jìn)行隔離,整個(gè)化學(xué)清洗時(shí)間約一周時(shí)間。
2.2清理油箱
在油箱加油以前先對(duì)油箱進(jìn)行了人工清理,確保源頭合格。油箱清理先用棉白布進(jìn)行清理,接著用面團(tuán)清理。
2.3油箱進(jìn)油
油箱加油采用板式濾油機(jī),加油管線采用耐油橡膠管。油箱油位加至正常油位。
2.4油循環(huán)
整個(gè)油循環(huán)過(guò)程都沒有對(duì)機(jī)組進(jìn)行隔離,直接進(jìn)入機(jī)組。在機(jī)組油進(jìn)油口、調(diào)速器進(jìn)油口、回油總管處各加200目濾網(wǎng)。油泵采用單泵運(yùn)行。整個(gè)油循環(huán)過(guò)程共進(jìn)行了半月左右時(shí)間,更換濾網(wǎng)時(shí)間間隔為2小時(shí),在循環(huán)過(guò)程中還進(jìn)行了透平試車工作,所以油循環(huán)工作是邊試車邊油循環(huán)進(jìn)行的。所以在循環(huán)過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)回油總管濾網(wǎng)被堵死,軸承處噴油的現(xiàn)象。整個(gè)油循環(huán)期間油箱清理三次。
2.5清洗效果
在正常開車以后,多次出現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)失靈,打開調(diào)速器后,發(fā)現(xiàn)有油泥類的東西將調(diào)速器堵死。后在調(diào)速器進(jìn)油口處增加200目濾網(wǎng),又將所有上油管線拆開檢查,發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)部有一層黑色瀝青狀物質(zhì),涂滿了整個(gè)管壁。之后采用蒸汽吹、棉布擦將管道內(nèi)壁上的黑泥出去,但是效果不明顯。在經(jīng)過(guò)兩個(gè)月之后,油系統(tǒng)才逐漸趨于平穩(wěn)。但是在正常生產(chǎn)近一個(gè)月時(shí)間后,氨壓縮機(jī)出現(xiàn)高壓缸后軸承溫度高,聯(lián)鎖跳車。經(jīng)拆開檢查,發(fā)現(xiàn)在軸承箱處有大量雜質(zhì):鐵銹、焊渣、污泥等。
2.6 油循環(huán)效果差分析
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采回的雜質(zhì)樣品進(jìn)行分析,造成這種現(xiàn)象的原因可能是:
1) 裝置閑置時(shí)間太長(zhǎng),導(dǎo)致管線內(nèi)壁沉積下來(lái)很多積灰,化學(xué)清洗無(wú)法去除;
2) 化學(xué)清洗過(guò)程中,隨著溫度升高將部分固體雜物溶解,溫度降低時(shí)又粘附在管壁上;
3) 在油循環(huán)過(guò)程中試車,軸溫升高,回油濾網(wǎng)堵死,軸承溫度不能被有效的帶走,使油高溫變質(zhì)。
4) 在化學(xué)清洗過(guò)程中采用橡膠管,將橡膠管部分成分溶解,隨著溫度降低,凝固在管壁上。
3、我公司油循環(huán)現(xiàn)狀
我公司幾組為全新機(jī)組,且所有油系統(tǒng)管線為不銹鋼管線,管道內(nèi)壁不會(huì)有太多積灰。所以,油循環(huán)的質(zhì)量完全可以保證,先面臨的問題就是如何能縮短油循環(huán)時(shí)間。通過(guò)對(duì)其他廠油循環(huán)了解,現(xiàn)總結(jié)出我廠油系統(tǒng)幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì),可以有效的縮短油系統(tǒng)清洗時(shí)間:
1) 我廠機(jī)組全部為三菱進(jìn)口,機(jī)組本身清潔度很高,可以在體外循環(huán)合格后再進(jìn)入機(jī)組本體,這樣一般可以在更換2~3次濾網(wǎng)后達(dá)到合格;
2) 我廠機(jī)組油系統(tǒng)全部為不銹鋼制,鐵銹等硬質(zhì)雜質(zhì)將會(huì)很少,且容易去除。針對(duì)這種情況,可以采用工廠空氣吹掃低壓蒸汽迅速升溫工廠空氣迅速降溫低壓蒸汽迅速升溫工廠空氣迅速降溫?zé)崦浝淇s方法對(duì)每一條油路管線(不包括油站部分)進(jìn)行吹掃、敲打,將管道表面的焊渣、硬質(zhì)顆粒等去除, 預(yù)計(jì)3~4天可以全部完成。
3) 油循環(huán)過(guò)程可以不采用加熱、冷卻油的方法進(jìn)行循環(huán),可以采用恒溫的方法進(jìn)行循環(huán),這樣每個(gè)循環(huán)周期至少可以減少4~5小時(shí),整個(gè)油循環(huán)過(guò)程可以減少約3/5的時(shí)間。
4) 采用兩種濾網(wǎng)(120目、200目)濾網(wǎng)兩次過(guò)濾循環(huán)。先采用120目濾網(wǎng)循環(huán)去除大部分固體雜質(zhì),合格后采用200目濾網(wǎng)循環(huán)去除微小顆粒,既可以保證油循環(huán)的質(zhì)量,又可以有效的縮短時(shí)間。
5) 所有的臨時(shí)管線采用金屬軟管,可以有效的避免二次污染的問題,減少油路系統(tǒng)從外部污染的可能性。
6) 采用多泵同時(shí)循環(huán),可以保證循環(huán)油量,有效的將系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)帶走。
4、小結(jié)
油系統(tǒng)的清洗質(zhì)量直接影響試、開車工作的順利進(jìn)行。采用合理的方法既可以有效的保證油循環(huán)質(zhì)量,又可以大幅度的縮短清洗時(shí)間,可以有效的保證公司的試、開車進(jìn)度。
隨著醫(yī)療市場(chǎng)與國(guó)際接軌,醫(yī)學(xué)高、新技術(shù)的日新月異,我國(guó)對(duì)降低院內(nèi)感染也越來(lái)越重視,對(duì)醫(yī)療器械清潔度的要求也越來(lái)越高。我科作為醫(yī)療用品供應(yīng)單位深知責(zé)任重大,并一直將引進(jìn)和提高醫(yī)療器械清洗效果作為工作中的一個(gè)重要課題,進(jìn)行了深思和探討。
我科在2008年8月份之前,一直是采用傳統(tǒng)的人工刷洗法刷洗醫(yī)療器械,這種方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,而且清洗效果也不盡人意。如:有關(guān)節(jié)、縫隙、齒槽的醫(yī)療器械難以刷洗到位,附著在此的污垢不易洗凈,剪、鉗的軸節(jié)處易卡刷毛及其它異物,極易引起物品生銹,特別是鑷子的夾縫中,常常銹跡斑斑等等。鑒于人工刷洗法無(wú)法滿足醫(yī)療器械對(duì)清潔度較高的需求,我科于2008年8月引用了目前國(guó)際上最先進(jìn)而且應(yīng)用最廣的超聲波清洗技術(shù),使用超聲波清洗器進(jìn)行醫(yī)療器械的清洗,它不僅清洗潔凈、清洗快速,并節(jié)省大量人力、物力,較之以往大大提高了工作效率。清洗后的醫(yī)療器械光亮如新,生銹率也大大降低。筆者曾就超聲波清洗器使用前后的效果作了一個(gè)比較:固定使用的鑷子500把,從2008.1-2008.6,用傳統(tǒng)人工刷洗法清洗,導(dǎo)致生銹而不能使用的鑷子共計(jì)170把,從2008年10月份至2009年3月份用超聲波清洗器清洗,生銹不能使用的鑷子僅為30把。從上述可見,超聲波清洗器的清洗效果是不言而喻的。
可以說(shuō),在目前所有的清洗方式中,超聲波清洗是效率最高,效果最好的一種。之所以超聲波清洗能夠達(dá)到如此的效果,是與它獨(dú)特的工作原理和清洗方法密切相關(guān)的,下面,筆者僅就其清洗原理與操作方法作簡(jiǎn)要介紹。
1超聲波清洗原理
當(dāng)超聲波的高頻機(jī)械振動(dòng)傳給清洗液介質(zhì)以后,液體介質(zhì)在這種高頻波振動(dòng)下將會(huì)產(chǎn)生近真空的“空腔泡”, “空腔泡”在液體價(jià)質(zhì)中不斷碰撞、消失、合并時(shí),可使周圍局部產(chǎn)生極大的壓力,這種極其強(qiáng)大的壓力足以能使物質(zhì)分子發(fā)生變化,引起各種化學(xué)變化(斷裂、裂解、氧化、還原、分解、化合)和物理變化(溶解、吸附、乳化、分散等)。另外,空泡胞的本征變化頻率與超聲波的振動(dòng)頻率相等時(shí),便可產(chǎn)生共振,共振的空腔泡內(nèi)因聚集了大量的熱能,這種熱能足以能使周圍物質(zhì)的化學(xué)鍵斷裂而引起一系列的化學(xué)、物理變化等,理論上講“空腔泡”對(duì)清洗對(duì)象的強(qiáng)烈的作用稱為“空化作用”。
由于超聲波的空化作用,其清洗效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它清洗手段所能達(dá)到的清洗效果。清洗效果比較(根據(jù)資料報(bào)導(dǎo))所示:超聲波清洗法達(dá)到100%,刷洗(用化學(xué)溶劑)為90%,蒸氣清洗(化學(xué)溶劑)為35%,從上看出,超聲波清洗是最有效的清洗手段。
2操作方法
2.1將污染的醫(yī)療器械回上后,有軸節(jié)的,如剪刀、血管鉗等串在U型支架上,使軸節(jié)部位充分張開,然后和無(wú)軸節(jié)的醫(yī)療器械一并放入500-1000MG/L有效氯溶液中浸泡30分鐘后取出清水沖凈。
2.2將20G必潔美(多種生物酶)加入4公升常溫水中(適宜溫度20-50)使本品迅速溶解后,倒入超聲波清洗槽內(nèi),再將醫(yī)療器械全部浸入溶液中,溶液量及濃度視物品量及污染情況而加減。
2.3將通電源開機(jī)運(yùn)行3-5分鐘,取出后用常水或熱常水沖洗潔凈即可。
2.4將清洗潔凈后器械烘干,上油并盡快打包,以免再度污染。
3使用超聲波清洗器的注意事項(xiàng)
3.1洗滌槽內(nèi)注入適量水,液面大于4CM,嚴(yán)禁無(wú)水運(yùn)行。
3.2機(jī)器運(yùn)行中嚴(yán)禁改變功率,如需要改變功率,必須關(guān)電源,再調(diào)強(qiáng)、弱開關(guān)。
3.3在運(yùn)行中,清洗液的溫度小于60℃,一旦大于60℃,必須降溫,以免損壞換能器,一般溫度保持在40-45℃,如低于40,則會(huì)降低清洗效果,高于45℃,會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固,同樣會(huì)降低清洗效果。
3.4如起動(dòng)有故障,不能強(qiáng)行再開機(jī)。
3.5放置物品要輕,重的物品不能直接放在槽板上,而要用支架懸浮清洗,與底板距離2-3CM,物品要完全浸泡在清洗液中。
關(guān)鍵詞:火電機(jī)組;鍋爐化學(xué)清洗;注意問題探討
化學(xué)清洗是火力發(fā)電廠清除鍋爐雜質(zhì)最常用的方法之一,化學(xué)清洗的質(zhì)量關(guān)系到鍋爐的運(yùn)行壽命以及發(fā)電工程的安全性能,2001年修訂的電力行業(yè)頒布《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》(DLT794-2001)以來(lái),電力行業(yè)的鍋爐清洗質(zhì)量已經(jīng)有了很大提高。為了進(jìn)一步提升鍋爐化學(xué)清洗的質(zhì)量,下面本文將具體分析火力機(jī)電鍋爐化學(xué)清洗的一般過(guò)程,并在此基礎(chǔ)上具體闡述鍋爐化學(xué)清洗前、中、后應(yīng)該注意的一般問題,明確化學(xué)清洗的技術(shù)要點(diǎn),提升化學(xué)清洗質(zhì)量,為火力發(fā)電做好設(shè)備保障工作。
1.火電機(jī)組鍋爐化學(xué)清洗的一般過(guò)程
(1)水沖洗、過(guò)熱器充保護(hù)液。由于運(yùn)行鍋爐的過(guò)熱器沒有配備反沖洗系統(tǒng),因此在進(jìn)行化學(xué)清洗前需要往過(guò)熱器系統(tǒng)中充入保護(hù)液,使鍋爐在強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)下得到充分的隔離與保護(hù)。首先通過(guò)清洗系統(tǒng)的水沖洗鍋爐,直至沒有雜質(zhì)為止停止沖洗,將除鹽水上至鍋爐汽包可見的水位,然后向過(guò)熱器中充入保護(hù)液,保護(hù)液主要選用氨一聯(lián)胺保護(hù)液,使汽包充滿水,做好防范保護(hù)工作。
(2)升溫試驗(yàn)。升溫試驗(yàn)的目的是得出科學(xué)、可靠的溫度數(shù)據(jù),因此需要通過(guò)投蒸汽混合加熱系統(tǒng)對(duì)清洗系統(tǒng)進(jìn)行升溫試驗(yàn),當(dāng)升溫速度滿足《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》的要求時(shí),停止升溫試驗(yàn)。
(3)酸洗。酸洗是一個(gè)耗時(shí)較多的清洗環(huán)節(jié),對(duì)出、入口溫度的控制、酸洗液的用量控制都非常嚴(yán)格,并在清洗結(jié)束后嚴(yán)格分析試片與監(jiān)視管段的清洗狀況。酸洗液的出口溫度應(yīng)上升至48.6℃、入口溫度應(yīng)上升至438℃。并將汽包液位控制在可見的最低液位上,使清洗水箱水位保持在113處,向清洗箱中加入緩蝕劑780K、助溶劑NaF650kg、N氏sCN320kg、硫脈巧90噸,根據(jù)情況加人適量消泡劑。整個(gè)酸洗過(guò)程的汽包水位控制在中心線50L―100L,入口溫度控制在50℃―55℃。酸洗過(guò)程中需要密切監(jiān)測(cè)酸濃度。酸洗結(jié)束后及時(shí)取出試片和監(jiān)視管,并將酸洗結(jié)果與酸鹽濃度和鐵離子濃度進(jìn)行對(duì)照以確定酸洗效果。
(4)水清洗。在水沖洗環(huán)節(jié)需要通過(guò)除鹽水的置換反應(yīng)來(lái)保證清洗效果,同時(shí)加入少量檸檬酸來(lái)輔助清洗,沖洗過(guò)程中的汽包水位應(yīng)該控制在100~150L,沖洗至出水透明。PH值約在2.32左右。
(5)漂洗。首先建立一個(gè)漂洗的正洗循環(huán),將省煤器一同加入正洗循環(huán)中,汽包水位控制在中心線50L左右,清洗水箱水位維持在1/2處,打開蒸汽門將溫度升高。當(dāng)出入口溫度在90。0℃~72.7℃時(shí),準(zhǔn)備漂洗。為了強(qiáng)化漂洗效果,加入320噸檸檬酸,用氨水將PH值調(diào)節(jié)至3~4之間,漂洗結(jié)束時(shí)系統(tǒng)中鐵離子濃度應(yīng)為139.3mg/L。
(6)鈍化。首先需要滿足鈍化的條件:出、入口PH值在9~10左右,溫度在57℃、55℃。漂洗結(jié)束后停止蒸汽,向清洗液中加入除鹽水,并通過(guò)循環(huán)換水的方式來(lái)降低溫度,是溫度降至65.1℃~57。0℃時(shí)停止降溫,控制汽包水位在中心線50L~100L左右,清洗想水位在112處,加入3噸亞硝酸鈉,準(zhǔn)備進(jìn)行鈍化。鈍化結(jié)束后的鈍化廢液排入廢液池,并用DC一l型亞硝酸鈉處理劑進(jìn)行處理,放置8天后,達(dá)標(biāo)后再排放。
2.火電機(jī)組鍋爐化學(xué)清洗應(yīng)注意的問題探討
2.1清洗前應(yīng)注意的問題。
主要包括選擇清洗介質(zhì)、清洗系統(tǒng)的檢查兩個(gè)方面。清洗介質(zhì)主要包括緩蝕劑、清洗主劑、清洗助劑三部分。首先要慎重選擇緩蝕劑,保證在規(guī)定的清洗溫度下緩蝕劑不會(huì)自行分解,并保證在鈍化階段緩蝕劑不會(huì)影響鈍化效果。其次是選擇清洗主劑,新建鍋爐常用的酸有鹽酸、檸檬酸、硫酸、硝酸、氫氟酸等,運(yùn)行鍋爐的清洗主劑主要包括碳酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、混合垢四類。清洗助劑的作用就是充當(dāng)還原劑,加入適量的清洗助劑可以減輕清洗介質(zhì)對(duì)鍋爐鋼材的腐蝕。清洗系統(tǒng)的檢查包括汽包內(nèi)部檢查、系統(tǒng)隔離情況檢查、汽包水位計(jì)檢查、酸洗加熱源的選擇、設(shè)置監(jiān)視管五個(gè)方面,汽包內(nèi)部檢查的目的是判斷酸洗期間汽包水位線控制位置。系統(tǒng)隔離情況檢查包括隔離無(wú)關(guān)閥門等。汽包水位計(jì)檢查要保證臨時(shí)水位計(jì)與汽包內(nèi)部的聯(lián)通,保證不會(huì)出現(xiàn)虛假水位。設(shè)置監(jiān)視管的目的是為了及時(shí)監(jiān)測(cè)酸洗期間的的動(dòng)態(tài)清洗效果。
2.2清洗過(guò)程中應(yīng)該注意的問題。
清洗過(guò)程中應(yīng)注意的問題主要包括三個(gè)方面,首先,在清洗前檢查各清洗系統(tǒng)是否正常,對(duì)臨時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行水壓試驗(yàn),并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。其次,在酸洗期間,將各變送器按照要求進(jìn)行解列,防止酸液將其損害。在水沖洗完畢后將變送器的一、二閥門全部關(guān)閉。最后,若用EDTA鈉鹽進(jìn)行清洗時(shí),用小型試驗(yàn)來(lái)計(jì)算氫氧化鈉的理論用量,此外,還要控制清洗初始的PH值在5~5.5左右,鈍化階段的PH值在9.0~9.5左右,并合理控制鈍化階段的流速。
2.3鍋爐清洗后應(yīng)注意的問題。
首先,清洗完成后鍋爐還需進(jìn)行后續(xù)工作。應(yīng)該及時(shí)開啟汽包兩端的大孔,同時(shí)拆下與省煤器、水冷壁相連接的臨時(shí)閥門,通過(guò)爐膛余熱和爐管通風(fēng)來(lái)降低內(nèi)部濕度,保護(hù)金屬表面形成的鈍化膜。此外,還要檢查并清除清洗過(guò)后留下的沉淀物,驗(yàn)收后做好內(nèi)部裝置安裝工作。
其次,是清洗廢液的處理?;鹆Πl(fā)電廠一般都會(huì)建有大型的廢水集中處理系統(tǒng),這樣可以實(shí)現(xiàn)清洗廢液的有效處理?;瘜W(xué)清洗廢液的主要組成部分是所添加的各類化學(xué)藥品,這些藥品中含有酸、堿、鹽、絡(luò)合劑、緩蝕劑等,需要借助不同的處理方式實(shí)現(xiàn)廢水的處理及回收利用。
3.結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于火電機(jī)組來(lái)說(shuō),做好化學(xué)清洗工作可以為機(jī)組的安全運(yùn)行提供良好的保障,還可以有效維護(hù)火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)上述本文的探討,筆者主要分析了火電機(jī)組鍋爐化學(xué)清洗的一般過(guò)程、火電機(jī)組鍋爐化學(xué)清洗應(yīng)注意的問題兩個(gè)方面的內(nèi)容,以期能提升鍋爐化學(xué)清洗的工藝水平,制定出最佳的清洗方案,保證鍋爐化學(xué)清洗的質(zhì)量和效果。
4.參考文獻(xiàn)
[1]薛英•工業(yè)鍋爐化學(xué)清洗質(zhì)量的控制[J]•內(nèi)蒙古科與經(jīng)濟(jì), 2008(21): 120-121.
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