空气洁净技术第1章.ppt
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1、空气洁净技术,参考资料:1.空气洁净技术 与工程应用 冯树根编著 2.空气洁净技术原理(第三版)许钟麟著 3.洁净室施工、检测与运 行管理 冯树根著,“以不变应万变”,“不变”-就是我们学习的基础知识和基本理论“万变”-就是千变万化的各种各样的工程即应用所学理论来应对千变万化的各种各样的工程,第1章 绪论,1.1 空气洁净技术的发展历程1.1.1 空气洁净技术的起源 空气洁净技术起源于发达国家,经历了不同的发展阶段 早在20世纪20年代,美国航空业在陀螺仪制造过程中,为消除空气中的尘埃粒子的污染,最先提出了生产环境的净化要求。美国一家导弹公司曾发现,装配惯性制导用陀螺仪时,在普通车间平均每生产
2、10个产品就要返工120次。而在控制尘粒污染的环境中装配,返工次数可降低至2次。,在朝鲜战争中,美国发现大量电子仪器故障的主要原因是灰尘作怪,其中有84%的雷达失效,48%的水声测位仪失效。陆军65-75%的电子设备失效,每年的维修费用超出原价2倍,而5年中空军电子设备的维修费用是设备原价的10倍多。,阿波罗号登月计划,其精密机械加工和电子控制仪器制造环境要求净化。为了从月球带回岩石,对容器、工具的生产环境的洁净度有严格的要求,促进了洁净技术的大发展,出现了层流技术,建造了百级洁净室。英国和日本也在20世纪50年代建立了洁净室,用于生产陀螺仪及半导体。前苏联也在同时期编制了“密闭厂房”的典型设
3、计。在洁净技术的应用中,提高了原材料的纯度、产品装配的精度,提高了仪器的可靠性与寿命。,在20世纪60年代,人们发现,在工业洁净室中测试得到的微生物浓度远低于洁净室外空气中的微生物浓度。于是便开始尝试利用工业洁净室进行那些要求无菌环境的实验,并对尘、菌共存的机理进行研究后确认,空气中的细菌病毒一般以群体存在,并以空气中的尘埃粒子作为载体附着在其表面。空气中尘埃粒子越多,细菌附着的机会就越多,传播的机会也会增多。所以,在控制尘粒数量的同时,也使附着于尘粒上的微生物得到控制。在20世纪70年代初,依据这些研究成果,诞生了以控制空气中微生物为主要目的的生物洁净室。,我国在20世纪50年代未开始,研究
4、应用洁净技术,并逐步从军工走向民用。在80年代中期,把洁净技术应用于医药行业。随着制药企业GMP认证制度的实施,近十年来,洁净技术的应用有了突飞猛进的发展,建造了大量的生物洁净室,并应用于药品生产、生物制品的制造、食品及化妆品生产等过程中。近几年,在各大医院建造了许多洁净手术部,PCR实验室及生物治疗实验室等生物洁净室,提高了手术的成功率及医疗科研的水平。,1.1.2 空气洁净技术的发展与应用 纵观国内外空气洁净技术的发展史,都是伴随着产品的可靠性、加工工艺的精密化、产品的微型化以及产品的高纯度等要求而不断地发展的。空气洁净技术的发展经历了以下阶段:在20世纪20年代,美国航空业的陀螺仪的制造
5、过程中最先提出了生产环境的净化要求。在制造车间、实验室建立了“控制装配区”,供给一定量的过滤后的空气。在朝鲜战争中,美国找到了电子仪器出故障的主要原因是灰尘作怪,从而促成了空气洁净技术的起步。,1957年,前苏联第一颗人造卫星的升空,刺激美国加速发展宇航事业,制定了阿波罗号登月计划,其电子控制仪器和精密机械加工环境均要求净化,因而促进了洁净技术的大发展,建造了百级洁净室,诞生了第一个洁净室标准。1970年,1K位的集成电路开始大规模生产,使洁净技术的发展突飞猛进。20世纪80年代,大规模和超大规模集成电路的生产,使空气洁净技术有了进一步的发展,集成电路的最细光刻线宽达到2-3m。在70年代未和
6、80年代初,美国、日本研制出0.1m级高效空气过滤器,为洁净度的提高创造了条件。,在20世纪90年代,超大规模集成电路的生产有了新的进展,最细光刻线宽由80年代的微米级发展到亚微米级,到20世纪末,要求达到0.1m-0.2m,集成度达到1KM。集成电路的集成度越高,要求的光刻线宽就越小,则要求控制的尘粒粒径就越小,尘粒数量也越少。如今,要求0.1m10级的洁净度已经很普遍,将来要求的洁净度会更高,洁净室的应用领域会更加宽广。,在2001年中国科协学术年会上,杨振宁教授指出,在今后三四十年三个领域将成为科技发展的火车头:(1)芯片的广泛应用;(2)医学与药物的高速发展;(3)生物工程。芯片需在工
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