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象其它喷射介质一样,干冰颗粒的动量取决于其质量和速度,由于干冰密度相对较低,要达到所需要的冲击能量主要取决于干冰颗粒的速度。与其它喷射介质不同,干冰颗粒温度极低(-78℃)。这样的低温使干冰清洗具有的热力学性能,影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差,就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性增大,干冰颗粒 能够将污垢层冲击破碎。
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清洗技术:干冰清洗已经广泛应用在世界各地的铸造业,铸造业已大多改以干冰清洗来清洗砂心模及固定模。清洗原理“能量转移”。干冰高速撞击到被清洗表面,撞击动能散逸,干冰清洗,干冰粒与清洗表面发生极其快速的热转移,二氧化碳瞬间升华。“低温龟裂”。不同热膨胀系数的两种不同材料,它们之间的温差会破坏两种材料间的结合。干冰粒(-78.5℃)冲击处理物表面,使污垢冷冻至脆化及爆裂,产生'龟裂',影响粘附污垢的机械性能。“微”。干冰粒钻进污垢裂缝后,在几千分之一秒内升华,其体积瞬间膨胀600~800倍,将污垢剥离物件表面。干冰清洗过程,利用压缩空气作为动力,把干冰颗粒以超音速喷射至被清洗对象表面,但并非单依赖干冰颗粒的动能,而是利用干冰的超低温性能达到除污目的。
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低温冷冻剥离-78.5℃的干冰颗粒作用在被清洗的物体表面时,首先冷冻脆化污物,污物在被清洗的表面上,由粘弹态变成固态,且脆性增大,粘性减小,使之在表面上的吸附力骤减,同时表面积增大,部分污物可以自动剥离。吹扫剥离在压缩空气作为动力的环境下,其对脆化了的污物产生剪切力,引起机械断裂,由于污物与被清洗物表面低温收缩比差很大,在接触面处产生应力集中现象,污物在剪切力作用下剥离。冲击剥离高速的干冰颗粒碰撞到增大了的污物表面时,将上述动能传递给污物,克服已经减小了的粘附力,因此而产生的剪切力使污物随气流卷走,达到了脱除污物的目的。
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