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玻璃等离子处理仪

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  • 微波等离子体高温热处理工艺中真空压力的下游控制技术及其装置

    微波等离子体高温热处理工艺中真空压力的下游控制技术及其装置

    [size=14px][color=#cc0000]  摘要:本文介绍了合肥等离子体所研发的微波等离子高温热处理装置,并针对热处理装置中真空压力精确控制这一关键技术,介绍了上海依阳公司为解决这一关键技术所采用的真空压力下游控制模式及其装置,介绍了引入真空压力控制装置后微波等离子高温热处理过程中的真空压力控制实测结果,实现了等离子体热处理工艺参数的稳定控制,验证了替代进口真空控制装置的有效性。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000][b]1. 问题的提出[/b][/color][size=14px]  各种纤维材料做为纤维复合材料的增强体在军用与民用工业领域中发挥着巨大作用,例如碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维等,而高温热处理是提高这些纤维材料性能的有效手段,通过高温可去除杂质原子,提高主要元素含量,可以得到性能更加优良的纤维材料,因此纤维材料高温热处理的关键是方法与设备。[/size][size=14px]  低温等离子体技术做为一种高温热处理的新型工艺方法,气体在加热或强电磁场作用下电离产生的等离子体可在室温条件下快速达到2000℃以上的高温条件。目前已有研究人员利用高温热等离子体、直流电弧等离子体、射频等离子体等技术对纤维材料进行高温热处理。低温等离子体具有工作气压宽,电子温度高,纯净无污染等优势,且在利用微波等离子体对纤维材料进行高温处理时,可利用某些纤维材料对电磁波吸收以及辐射作用,通过产生的微波等离子体、电磁波以及等离子体产生的光能等多种加热方式,将大量能量作用于纤维材料上,实现快速且有效的高温热处理。同时,通过调节反应条件,可将多种反应处理一次性完成,大大降低生产成本。[/size][size=14px]  中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所对微波等离子体高温热处理工艺进行了大量研究,并取得了突破性进展,在对纤维材料的高温热处理过程中,热处理温度可以在十几秒的时间内从室温快速升高到2000℃以上,研究成果申报了国家发明专利CN110062516A“一种微波等离子体高温热处理丝状材料的装置”,整个热处理装置的原理如图1-1所示。[/size][align=center][size=14px][img=,690,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202228157595_5464_3384_3.png!w690x416.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图1-1 微波等离子体高温热处理丝状材料的装置原理图[/color][/size][/align][size=14px]  等离子体所研制的这套热处理装置,可通过调节微波功率、真空压力等参数来灵活调节温度区间,可在低气压的情况下获得较高温度,但同时也要求这些参数具有灵活的可调节性和控制稳定性,如为了实现达到设定温度以及温度的稳定性,就需要对热处理装置中的真空压力进行精确控制,这是实现等离子工艺平稳运行的关键技术之一。[/size][size=14px]  为了解决这一关键技术,上海依阳实业有限公司采用新开发的下游真空压力控制装置,为合肥等离子体所的高温热处理装置较好的解决了这一技术难题。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]2. 真空压力下游控制模式[/color][/b][/size][size=14px]  针对合肥等离子体所的高温热处理装置,真空腔体内的真空压力采用了下游控制模式,此控制模式的结构如图2-1所示。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,334]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202229013851_5860_3384_3.png!w690x334.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-1 下游控制模式示意图[/color][/align][size=14px]  具体到图1-1所示的微波等离子体高温热处理丝状材料的装置,采用了频率为2.45GHz的微波源,包括微波源系统和上、下转换波导,上转换波导连接真空泵,下转换波导连接微波源系统和样品腔,上、下转换波导间设有同轴双层等离子体反应腔管,双层等离子体反应腔管包括有同轴设置的外层铜管和内层石英玻璃管,内层石英玻璃管内为等离子体放电腔,外层铜管与内层石英玻璃管之间为冷却腔,外层铜管的两端设有分别设有冷媒进口和出口以形成循环冷却。真空泵、样品腔分别与等离子体放电腔连通,样品腔设有进气管,工作气体及待处理丝状材料由样品腔进气管进入等离子体放电腔。微波源系统采用磁控管微波源,磁控管微波源包括有微波电源、磁控管、三销钉及短路活塞,微波由微波电源发出经磁控管产生,磁控管与下转换波导之间设置有矩形波导,矩形波导安装有三销钉,下转换波导另一端连接有短路活塞,通过调节三销钉和短路活塞,得到匹配状态和传输良好的微波。[/size][size=14px]  丝状材料由样品腔进入内层石英层玻璃管,从两端固定拉直,安装完毕后真空泵抽真空并由进气管向等离子体放电腔通入工作气体。微波源系统产生的微波能量经三销钉和短路活塞调节,通过下转换波导由TE10模转为TEM模传输进入等离子体放电腔,在放电腔管内表面形成表面波,激发工作气体产生高密度微波等离子体作用于待处理丝状材料,同时等离子体发出的光以及部分泄露的微波也被待处理丝状材料吸收,实现多种手段同时加热。双层等离子体反应腔管外围环绕设有磁场组件,外加磁场可调节微波在等离子体中的传播模式,同时可以使得丝状材料更好的重结晶,提高处理后的丝状材料质量。[/size][size=14px]  装置可以通过调节微波功率、工作气压调节温度,变化范围为1000℃至5000℃间,同时得到不同长度的微波等离子体。为了进行工作气压的调节,在真空泵和上转换波导的真空管路之间增加一个数字调节阀。当设定一定的进气速率后,调节阀用来控制装置的出气速率由此来控制工作腔室内的真空度,采用薄膜电容真空计来高精度测量绝对真空度,而调节阀的开度则采用24位高精度控制器进行PID控制。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]3. 下游控制模式的特点[/color][/b][/size][size=14px]  如图2-1所示,下游控制模式是一种控制真空系统内部真空压力的方法,其中抽气速度是可变的,通常由真空泵和腔室之间的控制阀实现。[/size][size=14px]  下游控制模式是维持真空系统下游的压力,增加抽速以增加真空度,减少流量以减少真空度,因此,这称为直接作用,这种控制器配置通常称为标准真空压力调节器。[/size][size=14px]  在真空压力下游模式控制期间,控制阀将以特定的速率限制真空泵抽出气体,同时还与控制器通信。如果从控制器接收到不正确的输出电压(意味着压力不正确),控制阀将调整抽气流量。压力过高,控制阀会增大开度来增加抽速,压力过低,控制阀会减小开度来降低抽速。[/size][size=14px]  下游模式具有以下特点:[/size][size=14px]  (1)下游模式作为目前最常用的控制模式,通常在各种条件下都能很好地工作;[/size][size=14px]  (2)但在下游模式控制过程中,其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战,如入口气体流速的突然变化、等离子体事件的开启或关闭使得温度突变而带来内部真空压力的突变。此外,某些流量和压力的组合会迫使控制阀在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下,精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者,压力控制可能是可行的,但不是以快速有效的方式,结果造成产品的产量和良率受到影响。[/size][size=14px]  (3)在下游模式中,会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]4. 下游控制用真空压力控制装置及其控制效果[/color][/b][/size][size=14px]  下游控制模式用的真空压力控制装置包括数字式控制阀和24位高精度控制器。[/size][size=14px][color=#cc0000]4.1. 数字式控制阀[/color][/size][size=14px]  数字式控制阀为上海依阳公司生产的LCV-DS-M8型数字式调节阀,如图4-1所示,其技术指标如下:[/size][size=14px]  (1)公称通径:快卸:DN10-DN50、活套:DN10-DN200、螺纹:DN10-DN100。[/size][size=14px]  (2)适用范围(Pa):快卸法兰(KF)2×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]/活套法兰6×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px]  (3)动作范围:0~90°;动作时间:小于7秒。[/size][size=14px]  (4)阀门漏率(Pa.L/S):≤1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px]  (5)适用温度:2℃~90℃。[/size][size=14px]  (6)阀体材质:不锈钢304或316L。[/size][size=14px]  (7)密封件材质:增强聚四氟乙烯。[/size][size=14px]  (8)控制信号:DC 0~10V或4~20mA。[/size][size=14px]  (9)电源供电:DC 9~24V。[/size][size=14px]  (10)阀体可拆卸清洗。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,315,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202231249739_6263_3384_3.png!w315x400.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图4-1 依阳LCV-DS-M8数字式调节阀[/color][/align][size=14px][color=#cc0000]4.2. 真空压力控制器[/color][/size][size=14px]  真空压力控制器为上海依阳公司生产的EYOUNG2021-VCC型真空压力控制器,如图4-2所示,其技术指标如下:[/size][size=14px]  (1)控制周期:50ms/100ms。[/size][size=14px]  (2)测量精度:0.1%FS(采用24位AD)。[/size][size=14px]  (3)采样速率:20Hz/10Hz。[/size][size=14px]  (4)控制输出:直流0~10V、4-20mA和固态继电器。[/size][size=14px]  (5)控制程序:支持9条控制程序,每条程序可设定24段程序曲线。[/size][size=14px]  (6)PID参数:20组分组PID和分组PID限幅,PID自整定。[/size][size=14px]  (7)标准MODBUS RTU 通讯协议。两线制RS485。[/size][size=14px]  (8)设备供电: 86~260VAC(47~63HZ)/DC24V。[/size][align=center][size=14px][img=,500,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232157970_4559_3384_3.jpg!w500x500.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图4-2 依阳24位真空压力控制器[/color][/size][/align][size=14px][b][color=#cc0000]5. 控制效果[/color][/b][/size][size=14px]  安装了真空压力控制装置后的微波等离子体高温热处理系统如图5-1所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232573625_5179_3384_3.png!w690x395.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-1 微波等离子体高温热处理系统[/color][/align][size=14px]  在热处理过程中,先开启真空泵和控制阀对样品腔抽真空,并通惰性气体对样品腔进行清洗,然后按照设定流量充入相应的工作气体,并对样品腔内的真空压力进行恒定控制。真空压力恒定后开启等离子源对样品进行热处理,温度控制在2000℃以上,在整个过程中样品腔内的真空压力始终控制在设定值上。整个过程中的真空压力变化如图5-2所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234216839_5929_3384_3.png!w690x419.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-2 微波等离子体高温热处理过程中的真空压力变化曲线[/color][/align][size=14px]  为了更好的观察热处理过程中真空压力的变化情况,将图5-2中的温度突变处放大显示,如图5-3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,427]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234347767_4036_3384_3.png!w690x427.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-3 微波等离子体高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化[/color][/align][size=14px]  从图5-3所示结果可以看出,在300Torr真空压力恒定控制过程中,真空压力的波动非常小,约为0.5%,由此可见调节阀和控制器工作的准确性。[/size][size=14px]  另外,在激发等离子体后样品表面温度在几秒钟内快速上升到2000℃以上,温度快速上升使得腔体内的气体也随之产生快速膨胀而带来内部气压的升高,但控制器反应极快,并控制调节阀的开度快速增大,这反而造成控制越有超调,使得腔体内的气压反而略有下降,但在十几秒种的时间内很快又恒定在了300Torr。由此可见,这种下游控制模式可以很好的响应外部因素突变造成的真空压力变化情况。[/size][size=14px]  上述控制曲线的纵坐标为真空计输出的与真空度对应的电压值,为了对真空度变化有更直观的了解,按照真空计规定的转换公式,将上述纵坐标的电压值换算为真空度值(如Torr),纵坐标换算后的真空压力变化曲线如图54所示,图中还示出了真空计电压信号与气压的转换公式。[/size][size=14px]  同样,将图5-4纵坐标放大,如图5-5所示,可以直观的观察到温度突变时的真空压力变化情况。从图5-4中的转换公式可以看出,由于存在指数关系,纵坐标转换后的真空压力波动度为6.7%左右。如果采用线性化的薄膜电容式真空计,即真空计的真空压力测量值与电压信号输出值为线性关系,这种现象将不再存在。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,423]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236297989_3820_3384_3.png!w690x423.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图5-4 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化(纵坐标为Torr)[/color][/align][align=center][size=14px][img=,690,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236397212_4575_3384_3.png!w690x421.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-5 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化(纵坐标为Torr)[/color][/align][size=14px][b][color=#cc0000]6. 总结[/color][/b][/size][size=14px]  综上所述,采用了完全国产化的数字式调节阀和高精度控制器,完美验证了真空压力下游控制方式的可靠性和准确性,同时还充分保证了微波等离子体热处理过程中的温度调节、温度稳定性和均温区长度等工艺参数,为微波等离子体热处理工艺的推广应用提供了技术保障。另外,这也是替代真空控制系统进口产品的一次成功尝试。[/size][size=14px]  [/size][size=14px][/size][align=center]=======================================================================[/align][size=14px][/size][size=14px][/size]

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  • 【资料】-微波等离子体及其应用

    【资料】-微波等离子体及其应用

    关键词: 化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积 微波等离子体CVD法 微波等离子体热处理仪 金刚石薄膜 微波烧结 新材料 纳米催化剂 一、微波等离子体简介等离子体的研究是探索并揭示物质“第四态” ——等离子体状态下的性质特点和运行规律的一门学科。它是包含足够多的正负电荷数目近于相等的带电粒子的非凝聚系统。等离子体的研究主要分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体中的粒子温度高达上千万以至上亿度,是为了使粒子有足够的能量相碰撞,达到核聚变反应。低温等离子体中的粒子温度也达上千乃至数万度,可使分子 (原子)离解、电离、化合等。可见低温等离子体温度并不低,所谓低温,仅是相对高温等离子体的高温而言。高温等离子体主要应用于能源领域的可控核聚变,低温等离子体则是应用于科学技术和工业的许多领域。高温等离子体的研究已有半个世纪的历程,现正接近聚变点火的目标;而低温等离子体的研究与应用,只是在近年来才显示出强大的生命力,并正处于蓬勃的发展时期。微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积技术原理是利用低温等离子体(非平衡等离子体)作能量源,工件置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热体)使工件升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在工件表面形成固态薄膜。它包括了化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积的一般技术,又有辉光放电的强化作用。 金刚石膜具有极其优异的物理和化学性质,如高硬度、低磨擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙和载流子的高迁移率以及这些优异性质的组合和良好的化学稳定性等,因此金刚石薄膜在各个工业领域有极其广泛的应用前景。 1. 在药瓶内镀上金刚石薄膜,可以避免药品在瓶内起反应,延长药品的保 全寿命; 2. 可作为计算机硬盘的保护层。目前的计算机硬盘,磁头在不用时要移到硬盘旁边的位置上,如果硬盘包有金刚石薄膜,则磁头可以始终放在硬盘上,这样就提高了效率; 3. 在切割工具上镀上金刚石薄膜,可以使工具在很长时间内保持锋利; 4. 用于制造带有极薄金刚石谐振器的扬声器; 5. 涂于计算机集成电路块,能抗辐射损坏,而一般硅集成块却易受辐射损坏。它能将工作时产生的热迅速散发掉,使集成块能排列得更紧凑些; 6. 用于分析X射线光谱的仪器,透过X射线的性能较别的材料好。 金刚石膜沉积必须要有两个条件: 1. 含碳气源的活化; 2. 在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。 由于粒子间的碰撞,产生剧烈的气体电离,使反应气体受到活化。同时发生阴极溅射效应,为沉积薄膜提供了清洁的活性高的表面。因而整个沉积过程与仅有热激活的过程有显著不同。这两方面的作用,在提高涂层结合力,降低沉积温度,加快反应速度诸方面都创造了有利条件。 微波等离子体金刚石膜系统应由微波功率源,大功率波导元件、微波应用器及传感与控制四部分组成。应用器是针对应用试验的类型而设计,其微波功率密度按需要而设定,并按试验需要兼容各种功能,具有较强的专用性质。微波功率源、大功率波导元件及传感和控制三种类型的部件,是通用的部件,可按需要而选定。反应器必须可以抽成真空;且可置于高压。因此微波传输必须和反应器隔离开来。反应器中可以通入其他气体。下面是一个反应器图。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/05/200605221201_18795_1613333_3.jpg[/img]半导体生产工艺中已经采用微波等离子体技术,进行刻蚀、溅射、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积、氧化硅片;还可用于金属、合金、非金属的表面处理;用于等离子体光谱分析,可检测十几种元素。 二、微波等离子体源 目前国内微波离子体源的研究工作,大部分在2450MHZ这个频段上进行,部分还可能采用915MHZ频段。这两个频段均采用连续波磁控管,并做成连续波功率微波源。但实际情况均具有较大的波纹因素,说得确切一些是三相全波整流或单相全波整流的波形被磁控管锐化了波纹状态。家用微波炉的电路结构实际上是可控的单相半波倍压整流电路,其波纹因素更大。 这种工作状态受电网波动的影响,平均功率不断变化,具有很大的不稳定性,造成功率密度的不确定。在微波等离子体金刚石膜制作系统要求很严格的情况下,会造成实验结果重复性不满意。因此需要稳定且纹波系数小的微波源是系统成功关键。 另外,近来微波等离子体的研究首先发现这些问题,电源的不稳定性会造成等离子体参数的变化。但用毫秒级的脉冲调制连续波磁控管,在许多实验中取得了良好的实验效果。理论分析调制通断时间的选定可以获得改善效果。 1. 物料介电损耗的正温度系数锐化了不均匀的加热效果,造成局部点的热失控现象。必要的周期停顿,利用热平衡的过程,可以缓解这些不均匀因素,抑制热失控现象的建立。 2. 避免了微波辅助催化反应过程中若干不需要副反应的累积。周期性的停顿可以避免这些副反应累积增强,停顿就是副反应的衰落,再从新开始,这样就避免了副反应的过度增长。 三、微波等离子体的应用 微波等离子体的应用技术主要用来制造特种性能优良的新材料、研制新的化学物质,加工、改造和精制材料及其表面,具有极其广泛的工业应用——从薄膜沉积、等离子体聚合、微电路制造到焊接、工具硬化、超微粉的合成、等离子体喷涂、等离子体冶金、等离子体化工、微波源等。等离子体技术已开辟的和潜在的应用领域包括:半导体集成电路及其他微电子设备的制造;工具、模具及工程金属的硬化;药品的生物相溶性,包装材料的制备;表面上防蚀及其他薄层的沉积;特殊陶瓷(包括超导材料);新的化学物质及材料的制造;金属的提炼;聚合物薄膜的印刷和制备;有害废物的处理;焊接;磁记录材料和光学波导材料;精细加工;照明及显示;电子电路及等离子体二极管开关;等离子体化工(氢等离子体裂解煤制乙炔、等离子体煤气化、等离子体裂解重烃、等离子体制炭黑、等离子体制电石等)。 微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积制备纳米催化剂的研究等。 微波等离子体的应用前景广阔。来源于汇研微波

  • 【资料】等离子清洗机(Plasma Cleaner)常见三种用途

    Harrick等离子清洗机(Plasma Cleaner)常见三种用途 一、金属表面去油污并清洗  金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层,在进行溅射、油漆、粘合、键合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前,需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。在这种情况下的等离子处理会产生以下效果:1.1灰化表面有机层  -表面会受到物理轰击和化学处理(氧 下图)   -在真空和瞬时高温状态下,污染物部分蒸发  -污染物在高能量离子的冲击下被击碎并被真空泵抽出  -紫外辐射破坏污染物  因为等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度,所以污染层不能太厚。指纹也适用。1.2氧化物去除  金属氧化物会与处理气体发生化学反应(下图)   这种处理要采用氢气或者氢气与氩气的混合气体。有时也采用两步处理工艺。第一步先用氧气氧化表面,第二步用氢气和氩气的混合气体去除氧化层。也可以同时用几种气体进行处理。1.3焊接  通常,印刷线路板(PCB)在焊接前要用化学助焊剂处理。在焊接完成后这些化学物质必须采用等离子方法去除,否则会带来腐蚀等问题。1.4键合  好的键合常常被电镀、粘合、焊接操作时的残留物削弱,这些残留物能够通过等离子方法有选择地去除。同时氧化层对键合的质量也是有害的,也需要进行等离子清洗。二、等离子刻蚀物的处理  在等离子刻蚀过程中,通过处理气体的作用,被刻蚀物会变成[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url](例如在使用氟气对硅刻蚀时,下图)。处理气体和基体物质被真空泵抽出,表面连续被新鲜的处理气体覆盖。不希望被刻蚀部分要使用材料覆盖起来(例如半导体行业用铬做覆盖材料)。  等离子方法也用于刻蚀塑料表面,通过氧气可以灰化填充混合物,同时得到分布分析情况。刻蚀方法在塑料印刷和粘合时作为预处理手段是十分重要的,如POM 、PPS和PTFE。等离子处理可以大大地增加粘合润湿面积提高粘合强度。三、刻蚀和灰化处理聚四氟(PTFE)刻蚀  聚四氟(PTFE)在未做处理的情况下不能印刷或粘合。众所周知,使用活跃的钠碱性金属可以增强粘合能力,但是这种方法不容易掌握,同时溶液是有毒的。使用等离子方法不仅仅保护环境,还能达到更好效果。(下图)     等离子结构可以使表面最大化,同时在表面形成一个活性层,这样塑料就能够进行粘合、印刷操作。     聚四氟(PTFE)混合物的刻蚀  PTFE混合物的刻蚀必须十分仔细地进行,以免填充物被过度暴露,从而削弱粘合力。       处理气体可以是氧气、氢气和氩气。可以应用于PE、PTFE、TPE、POM、ABS和PP等。四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清洗  塑料、玻璃、陶瓷与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟(PTFE)等等一样是没有极性的,因此这些材料在印刷、粘合、涂覆前要进行处理。同时,玻璃和陶瓷表面的轻微金属污染也可以用等离子方法清洗。等离子处理与灼烧处理相比不会损害样品。同时还可以十分均匀地处理整个表面,不会产生有毒烟气,中空和带缝隙的样品也可以处理。   不需要用化学溶剂进行预处理   所有的塑料都能应用   具有环保意义   占用很小工作空间   成本低廉  等离子表面处理的效果可以简单地用滴水来验证,处理过的样品表面完全被水润湿。长时间的等离子处理(大于15分钟),材料表面不但被活化还会被刻蚀,刻蚀表面具有极小的表面接触角和最大润湿能力。五、等离子涂镀聚合      在涂镀中两种气体同时进入反应舱,气体在等离子环境下会聚合。这种应用比活化和清洗的要求要严格一些。典型的应用是保护层的形成,应用于燃料容器、防刮表面、类似聚四氟(PTFE)材质的涂镀、防水镀层等。涂镀层非常薄,通常为几个微米,此时表面的疏水性非常好。常用的有3种情况   防水涂镀—环己物   类似PTFE材质的涂镀---含氟处理气体   亲水涂镀---乙烯醋酸 MYCRO(迈可诺)供稿

  • 【转帖】等离子体应用之--等离子显示器

    等离子显示技术是一种利用气体放电产生射线激发荧光粉发光的显示技术,其工作原理与我们常见的日光灯很相似。这种屏幕采用了等离子腔作为发光元件。大量的等离子腔排列在一起构成屏幕。等离子显示屏的屏体是由相距几百微米的两块玻璃板组成,与空气隔绝,每个等离子腔体内部充有氖氙等惰性气体,密封在两层玻璃之间的等离子腔中的气体会产生紫外光,从而激励平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。这些像素的明暗和颜色变化组合,产生各种灰度和色彩的图像,而电视彩色图像由各个独立的像素发光综合而成。虽然在通常情况下气体分子是电中性的,但在特殊情况下,气体分子或原子也可以被电离,即原来是电中性的气体分子或原子分离为一个或几个电子和一个带正电的离子。例如等离子电视机随能提供的环境:相当稀薄的气体和足够高的电压。这样的环境可以促使气体中极少的电离产生的电子和正离子产生定向运动,并形成电流。运动的电子和例子和中性气体相碰撞时,可以使中性分子在电离,即所谓碰撞电离。同时,在正离子向阴极运动时,由于以很大的速度撞到阴极上,还可能从阴极表面上打出电子来,这种现象称为二次电子发射。碰撞电离和二次电子发射使气体中在很短的时间内出现了大量的电子和正离子。在外电压作用下这些电子和正离子向相反的方向运动。气体中就有了一定功率的电流通过。 电离生成的电子、正离子一般在短时间内又会再结合,回到中性原子或分子状态。此时,电子、正离子所具有的一部分能量就以电磁波、再结合粒子的动能、或者分子的离解能的形式被消耗。分子离解时往往生成自由基。而一部分电子与中性原子、分子接触,又生成负离子。因此,等离子体是电子,正、负离子,激发态原子、分子以及自由基混杂的状态。 在等离子电视机的显示原理中,最重要的是利用等离子体再结合产生的“电磁波”来轰击荧光粉发光。为了得到合适波长的电磁波往往需要挑选适合的气体分子。等离子电视机采用的氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。这种气体在电离后的再次结合中会产生较强的紫外线。紫外线轰击荧光粉则可以发出可见光线。 等离子显示屏选用不同的荧光粉来产生红绿蓝三种基本色彩的光线。三原色的光线按不同比例混合则可以产生人眼常见的自然界的主要色彩。目前等离子电视机的色彩再现能力能够达到几十亿色,甚至几百亿色。但是这些色彩在根本上是红绿蓝三原色混合呈现。

  • 再谈玻璃同心雾化器

    最近同事在操作过程中,由于拆装玻璃同心雾化器用力过大不小心把雾化器接头弄断,幸亏有备件,玻璃的东西是很脆弱的,操作时候要特别小心。雾化器是进样系统中最精密,最关键的部份,需要很好的维护和使用。要定期的清理,特别是测定高盐溶液之后,雾化器的顶部,炬管喷嘴会积有盐份,造成气溶胶通道不畅,常常反映出来的是测定强度下降,仪器反射功率升高等。炬管上积尘或积炭都会影响点燃等离子体焰炬和保持稳定,也影响反射功率,因此,要定期用酸洗,水洗,最后,用无水乙醇洗并吹干,经常保持进样系统及炬管的清洁。大家在使用玻璃同心雾化器的时候,都有哪些好的经验?

  • 高纯度熔融石英圆筒等离子熔融工艺研究——真空度(压强)控制系统

    高纯度熔融石英圆筒等离子熔融工艺研究——真空度(压强)控制系统

    [color=#cc0000]摘要:等离子熔融工艺是目前国际上生产高纯度熔融石英玻璃圆筒最先进的工艺之一,在产品的低羟基浓度、低缺陷浓度、成品率、生产效率和节能环保等方面具有非常突出的优势。本文针对石英玻璃等离子熔融工艺成型设备,设计并提出了一种真空过程实现方案,可进行等离子加热过程中的炉内真空度(气压)实时控制和监测,以满足高纯度熔融石英等离子工艺过程中的不同需要。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1.简介[/color][/size] 等离子熔融工艺是目前生产透明和不透明熔融石英空心圆筒坯件最先进的工艺技术,通过此工艺可以一次完成高纯度熔融石英圆筒胚件的制造,在成品率、生产效率和节能环保等方面具有独到的优势。 在等离子熔融工艺过程中,将高纯石英砂注入到旋转炉中,依靠离心力控制成品尺寸。在熔融工艺过程中,旋转炉中的高纯保护气体使得电极间能够激发等离子电弧,所产生的等离子电弧使晶态石英砂熔化为熔融石英。 目前全球唯一采用此独特工艺生产熔融石英空心圆筒的厂家是德国昆希(Qsil)公司,如图 1所示,昆希公司使用这种独有的“一步法”等离子加热熔融工艺生产透明和不透明熔融石英空心圆筒(坯)。[align=center][img=,690,]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/10/202010262149468212_8828_3384_3.png!w690x438.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1. 德国昆希(Qsil)公司等离子熔融工艺石英玻璃成型设备[/color][/align] 熔融石英玻璃在生产过程中,熔融态的石英玻璃将发生极其复杂的气体交换现象,此时气体的平衡状态与加热温度、炉内气压、气体在各相中的分压及其在玻璃中的溶解、扩散速度有关。因此,为获得羟基浓度小于50ppm且总缺陷(直径小于20um的气泡和夹杂物)浓度小于50个/立方厘米的高纯度熔融石英玻璃锭,需要根据加热温度选择不同的气体和真空工艺。本文提出了一种真空工艺实现方案,可进行等离子加热过程中的炉内气压实时控制和监测,以满足高纯度熔融石英等离子熔融工艺过程中的各种不同需要。[size=18px][color=#cc0000]2.真空度(气压)控制和监测方案[/color][/size] 与等离子熔融工艺石英玻璃成型设备配套的真空系统框图如图 2所示,可实现成型设备加热桶内的真空度(气压)在0.1~700Torr范围内的精确控制,控制精度可达到±1%以内。 如图2所示,真空系统的设计采用了下游控制模式,也可根据具体工艺情况设计为上游和下游同时控制模式。整个真空系统主要包括气源、进气流量控制装置、真空度探测器、出气流量控制和真空泵等部分。[align=center][color=#cc0000][img=,690,]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/10/202010262150259848_5706_3384_3.png!w690x345.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2. 真空系统框图[/color][/align] 来自不同气源的气体通过可控阀门形成单独或混合气体进入歧管,然后通过一组质量流量控制器和针阀来控制进入成型设备的气体流量,由此既能实现设备中的真空度快速控制和避免较大的过冲,又能有效节省某些较昂贵的惰性气体。 成型设备内真空度的形成主要靠真空泵抽取实现,抽取的工艺气体需要先经过滤装置进行处理后再经真空泵排出。 工艺气体的真空度(气压)通过两个不同量程的真空计来进行监测,由此来覆盖整个工艺过程中的真空度控制和测量。 真空度的精确控制采用了一组质量流量控制器、调节阀控制器和阀门,可以实现整个工艺过程中任意真空度设定点和变化斜率的准确控制。 整个真空系统内的传感器、装置以及阀门,采用计算机结合PLC进行数据采集并按照程序设定进行自动控制。[size=18px][color=#cc0000]3.说明[/color][/size] 上述真空系统方案仅为初步的设计框架,并不是一个成熟的技术实施方案,还需要结合实际工艺过程和参数的调试来对真空系统方案进行修改完善。 真空度控制与其他工程参数(如温度、流量等)控制一样,尽管普遍都采用PID控制技术,但对真空度控制而言,则对控制器的测量精度和PID控制算法有很高的要求,而进口配套的控制器往往无法达到满意要求。 另外,如在真空度控制过程中,真空容器中的真空度会发生改变,系统的时间常数 也随之改变,这意味着具有固定控制参数的控制器只能最佳地控制一个压力设定值。如果压力设定值改变,控制器的优化功能将不再得到保证。必须对控制参数进行新的调整,通常是手动进行。

  • 【转帖】化学试剂预处理玻璃表面 防尘保洁实验

    [size=4]化学试剂预处理玻璃表面 防尘保洁实验 李 明 吴 超 (中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083) 摘 要:应用玻璃清洗剂和TiO2试剂对载玻片表面进行预处理,将其按照不同角度(与水平面 夹角)放置一定时间进行采样,研究不同时间载玻片表面沉积、粘附粉尘微颗粒的规律和清洗 的难易程度,以便分析不同试剂预处理玻璃表面的防尘效果和清洗粘附粉尘的功效及其影响因 素。研究发现: 1)在相同条件下,经过试剂预处理的载玻片表面粘附的粉尘比较容易清洗干 净,玻璃表面经预处理后具有一定防尘保洁功能。2)载玻片粘附粉尘的时间越长,越难清除。 3)夹角为0°、45°时,清洗前后载玻片的粉尘微颗粒总数变化与采样时间成正比关系,夹角为 90°时则不明显,说明后者主要以物理化学粘附为主,比前者重力自然沉降粘附作用力大,不易 清除。4)微颗粒平均粒径与采样时间、放置夹角和试剂类型没有明显关系,粒径主要集中在12 ~22μm,遮光比的变化与载玻片粘附的微颗粒总数变化类似。关键词:玻璃表面 清洗剂 预处理 粉尘微颗粒 粒径 粘附 TiO2空气中存在的大量的微颗粒物常常会自然沉 降、粘附于各种物体表面,如微颗粒会给航空航天、 食品制药、精密加工、集成电路等生产工作造成严重 危害,又如微颗粒粘附到玻璃表面,通过一系列物 理、化学变化,使得玻璃失去已有功能与特性,给人 们日常生活带来影响,因此开展表面防尘自洁研究 具有重要意义。目前国外研究了亲水性TiO2处理不锈钢表 面[1]、玻璃表面[2-3],添加Fe离子的塑料表面[4],复 合Al2O3-TiO2[5],TiO2/SiO2[6]处理的玻璃表面,疏 水材料处理的表面[7],疏水表面上TiO2薄膜的自洁 效果[8],国内学者研究了TiO2光催化反应的吸附机 制[9]及光催化性能[10],TiO2涂层自洁净玻璃制备特 性[11],自清洁玻璃制备工艺[12],减少涂层表面粘附 粉尘[13-14],结合课题组已有研究[15-16],开展了在不 同状态,经不同试剂处理的玻璃表面防尘自洁的比 较研究。[/size]

  • 玻璃器皿的“Decon 90”清洗求教

    《等离子体质谱手册》上讲“玻璃器皿可在超声槽中用5%的 Decon90 浸泡5-30分钟,用前先用1mol/L硝酸浸泡过液,再用去离水冲洗”,“Decon 90”是什么物质?哪位老师知道,请告知,谢谢!

  • 【第三届原创参赛】分享前处理玻璃仪器的洗涤方法(10月)

    维权声明:本文为zxm-1980原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。 分享前处理玻璃仪器的洗涤方法分析实验前处理试验,要用到大量的玻璃仪器,洗涤玻璃仪器不仅是一个实验前的准备工作,也是一个技术性的工作。仪器洗涤是否符合要求,对分析结果的准确度和精确度均有影响。不同分析工作有不同的仪器洗涤要求,那么怎么清洗才能把他们清洗干净呢?下面在工作中总结了一些小方法供大家参考!一、对于普通的玻璃仪器:如试管、烧杯等,选择合适的试管刷蘸取洗涤剂刷洗,刷洗过程要全面不要有死角,用力的当避免损失器具或划伤皮肤。然后用自来水冲洗。倒置仪器,器壁形成一层均匀水膜,无成滴水珠,也不成股下流,证明仪器洗干净了。二、造比较精细、复杂的玻璃仪器,无法用毛刷刷洗: 如容量瓶、移液管等,可以用洗涤液浸洗,下面以酸式滴定管为例,先检查活塞上的橡皮盘是否扣牢,防止洗涤时滑落破损;注意有无漏水成堵塞现象,若有则予以调整。关闭活塞,向滴定管中注入洗涤液2~3毫升,慢慢倾斜滴定管至水平,缓慢转动滴定管,使内壁全部为洗涤液所浸到。竖起滴定管,再旋开活塞,放出洗涤液,这样使活塞的人段也能洗到。最后用自来水冲洗,同样从活塞下部的尖嘴放出,不可为节省时间将液体从上端管口倒出。检验标准如前所述。三、高级分析试验用的无刻度玻璃器皿,在如1所述清洗之后,在用去离子水在超声波中清洗20min后,取出润洗晾干,与马弗炉中400℃4h烘烤,之后取出待用。四、高级分析试验用的有刻度玻璃器皿,在如1所述清洗之后在用去离子水在超声波中清洗20min后,取出润洗晾干,再用分析实验时所用的有机溶剂,对其进行超声波清洗20min,在更换HPLC级有机溶剂超声波清洗20min取出通风厨中晾干,待用。化学实验是一项严肃认真的科学实践,但她的丰富多彩,绝不逊色干任何精彩的舞台演出,这玻璃仪器的洗涤,便往往是她优美的前奏和尾声。

  • 【求助】问一个关于石英玻璃基底处理的问题

    我在石英玻璃或Si基底上做超薄膜材料,用静电组装的方法。首先得让石英玻璃或Si基底带上负电荷,文献上的方法是首先在盐酸/甲醇溶液里浸泡,然后再在浓硫酸里浸泡。问一下这两步处理的作用各是什么?为什么这么做就能使石英玻璃或Si基底带上负电荷?

  • 离子色谱所用的玻璃仪器应该怎么清洗?

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]所用的玻璃仪器应该怎么清洗,只用自来水和纯水可以吗?为什么它用的玻璃仪器不能泡酸,泡酸的玻璃仪器会对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]有什么损坏吗?

  • 低价处理一个热电6300的玻璃同心雾化器

    之前同事送我一个热电的玻璃同心雾化器,我用的是安捷伦710,原本以为可以,主要是之前安捷伦710玻璃同心雾化器破了,不过这都是去年的事情了,采购未会,所以这个虽然能装上去,但是不能用,主要是雾化压力内部一样,不知道有木有需要的,安捷伦的玻璃同心雾化器一个估计要4000左右,热电6300玻璃同心雾化器价格不知道怎么样?低价处理了

  • 【求助】透明玻璃的表面可用FTIR分析其组份吗

    本人是FTIR外行,最近有篇用等离子增强化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积技术(PECVD)在塑料基底(有机玻璃,PMMA)上二氧化硅沉积的论文评审意见返回,有位评审人要求我补做一个实验: 比较玻璃表面和PECVD沉积二氧化硅表面的硅烷醇基团(silanol groups ),网上有人说是不能用FTIR直接分析透明玻璃表面的基团。若不能, 还有什么其他的技术可以用呢?非常感谢!

  • 玻璃耗材摔地上了,怎么处理?

    许多的耗材都是玻璃的烧杯、吸管、容量瓶等一个不小心,把玻璃耗材摔地上了地上很多玻璃碴子这个时候怎么处理地面最合适?平时我们就是拿来扫帚清理一下,再用墩布擦擦地总是觉得这样还是不放心大家有啥更好的处理办法吗欢迎讨论。。。。。。

  • 玻璃电极老化的处理

    Ph计正确与否全靠电极这个信号塔提供信息了,再强大的电极也有累了的那一刻!当电极老化后该,如何处理呢?让我们当一回电极返老还童的医生吧!首先,玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。其次,旧电极响应迟缓,膜电阻高,斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层,经常能改善电极性能。最后,若能用此法定期清除内外层胶层,则电极的寿命几乎是无限的。

  • 【求助】关于等离子清洗处理时各参数之间的关系

    大家好,我是这里的一名新手,有个问题要在这里跟大家讨教一下,请大家多指导,谢谢!问题如下: 等离子清洗/刻蚀机处理材料表面时,处理时的工艺气体、气体流量、功率和处理时间直接影响材料表面处理质量,合理选择这些参数将有效提高处理的效果。同时处理时的温度、气体分配、真空度、电极设置、静电保护等因素也影响处理质量。因此,对不同的材料要制定选用不同的工艺参数,那这些参数之间的关系如何?实验要怎么安排?请指导!

  • 玻璃器皿再处理长期稳定性测试报告

    玻璃器皿再处理长期稳定性测试报告

    制药实验室玻璃器皿再处理长期稳定性测试报告 【综述】北京某合资药企质量控制部门,于2009年选购了德国实验室小型清洗消毒烘干一体机(含:程序设定、仪器安装调试、一年保修、终生维修服务),用于实验室玻璃器皿的自动化再处理(清洗、消毒及烘干),日吞吐量达50至100件。2012年6月,客户质量控制部门就细颈玻璃器皿的再处理过程的长期稳定性,提出咨询。德国资深服务部工程师亲临现场,作仪器过滤口排查。德国专家抵达现场考察收集清洗流程、清洗目标、清洗程序、配合试剂、消毒烘干设定等相关问题,并在德国品牌北京实验室作长期稳定性平行测试。 德国实验室小型清洗消毒烘干一体机,由德国设计与生产、整机进口,专业实验室玻璃器皿配置,可以满足实验室各种不同容量、形状的器皿清洗需求。清洗结果不仅可以达到分析级的洁净度、而且还具有可靠的长期稳定性。同时,厂家所提供的安装调试、售后顺访与售后保修、维修服务,及清洗咨询服务,专业性强、响应速度快、响应结果完善。 【客户现场】1. 传送和清洗流程经德国专家亲临现场考察与记录,并未检出异常。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408081149_509582_2103768_3.jpg 2. 实验溶剂根据实验的残留物,委托试剂厂家,推荐合适的清洗剂。 3. 清洗温度实验室玻璃器皿生产厂商和德国美诺Miele总部专家研讨回复,推荐合适的清洗温度。4. 清洗剂经试剂厂商推荐与实际清洗验证,清洗剂达到清洗目标,并在清洗后未检出污垢或清洗剂残留。5. 机械力经现场工程师校验机器与清洗测试,未检出机械力运转异常。在机器过滤口(网),发现玻璃破碎残渣。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408081150_509583_2103768_3.jpg图1-3 : 现场过滤口发现的玻璃残渣http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408081242_509599_2103768_3.jpg 图1-4: 现场过滤口清理的玻璃残渣http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408081243_509600_2103768_3.jpg综上1至5,现场考察与后续研究中1至4项均未发现问题,第5项现场考察后结论在机器过滤口的玻璃残渣需要在发现任何玻璃器皿破损后进行彻底清理。响应制药质量控制部门对于实验室器皿再处理长期稳定性,尤其是细颈玻璃器皿在清洗40次以上的再处理结果,美诺Miele北京实验室做如下测试:[/size

  • 【转帖】实验事故的应急处理方法-由玻璃等东西造成的外伤

    实验事故的应急处理方法-由玻璃等东西造成的外伤化学实验安全手册第三章实验事故的应急处理方法4.由玻璃等东西造成的外伤[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=111066]实验事故的应急处理方法-由玻璃等东西造成的外伤[/url]

  • 实验室玻璃仪器的洗涤

    [b]实验室玻璃仪器的洗涤[/b]能用毛筛筛洗的玻璃仪器(细口试剂瓶、细口玻璃瓶、广口瓶、下放口水瓶、吸滤瓶、碘氧瓶、滴瓶、锥形瓶、全玻璃回流冷凝装置、比色管、磨口具塞比色管、烧杯、量筒、量杯、玻璃棒、玻璃漏斗、布氏漏斗、瓷坩埚、聚乙烯瓶、洗瓶、塑料瓶、塑料桶、塑料杯、表面皿、扁形称量瓶)1. 常规洗涤法:先用自来水冲洗1-2遍除去灰尘后,用毛筛蘸取去污粉(热肥皂液或洗涤剂)仔细筛净内外表面,尤其注意容器磨砂部分。然后用水冲,边筛洗至看不出有肥皂液时,用自来水冲洗3-5次,再用蒸馏水冲洗3次。洗净时应按少量多次的原则用水冲洗,每次充分振荡后倾倒干净。使用筛子洗筛时不能用硬质筛子猛力擦洗器具内壁,因易使容器内壁表面毛糙,易吸附离子或其他杂质,影响测定结果或者难以清洗而造成污染。2. 不便用毛筛筛洗的仪器(容量瓶、凯氏烧瓶、移液管、滴定管等):可根据污垢的性质选择不同的洗涤液进行浸泡,共煮,再按常法用水冲净。(洗涤液的配制见附件)3. 凯氏微量定氮仪的洗涤,每次使用前应将整个装置连同接受瓶用蒸气处理5分钟,以便去处装置中的空气和前次实验所遗留的玷污物,从而减少误差。4. 分光光度计上的比色皿,使用后应用无水乙醇浸泡洗净,必要时可用硝酸浸洗。但要避免用重铬酸钾洗液洗涤,用酸浸后,先用水冲净,再以蒸馏水洗净晾干,不宜在较高温度的烘箱中烘干如应急使用而要除去比色皿内的水分时,可先用滤纸吸干大部分水分后,再用无水乙醇或丙酮洗涤除尽残存水分,晾干即可使用。参比池也应同样处理。如比色皿沾上颜色,可用乙醇浸泡处理。

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