清洁度

产品清洁后清洁程度的质量指标

清洁度最早的历史应用于航空航天工业，也可以用符号Sa表示。60年代初美国汽车工程师（ SAE ）和美国宇航工业协会（ SAE ）开始使用统一的清洁度标准，从而全面地应用于航空和汽车行业。机电仪表产品的清洁度是一项非常重要的质量指标。清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。一般来说，污物的量包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标；具体用何种指标取决于不同污物对产品质量的影响程度和清洁度控制精度的要求。

概念

清洁度最早的历史应用于航空航天工业。60年代初美国汽车工程师（ SAE ）和美国宇航工业协会（ SAE ）开始使用统一的清洁度标准，从而全面地应用于航空和汽车行业。机电仪表产品的清洁度是一项非常重要的质量指标。清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。一般来说，污物的量包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标；具体用何种指标取决于不同污物对产品质量的影响程度和清洁度控制精度的要求。

产品是由零件经过设备加工装配而成，所以清洁度分为零件清洁度和产品清洁度。产品的清洁度与零件的清洁度有直接的关系，同时还与生产工艺过程、车间环境、生产设备及人员有密切关系。

清洁度是指零件、总成和整机特定部位被杂质污染的程度。用规定的方法从规定的特征部位采集到杂质微粒的质量、大小和数量来表示。这里所说的“规定部位”是指危及产品可靠性的特征部位。这里说的“杂质”，包括产品设计制造运输使用和维修过程中，本身残留的、外界混入的和系统生成的全部杂质。

检测标准

清洁度标准就是回答“怎样的清洁才是足够清洁”的问题，设定合格与不合格之间的一道分界线。用来作为从供应商进货的接收标准，也可以作为内部生产过程清洁度检测的工具。

标准的设定与清洗工艺直接相关，因为不同等级的清洗设备、方法必然导致不同等级的清洁度结果。清洁度标准除与测试方法有密切关系外，还与样品种类、数量、温度、清洗介质、浓度等测试参数和企业标准等因素有关系。

目的与意义

保证清洁度的目的是使产品达到规定的寿命，不使产品在制造、使用、维修过程中因污染而缩短使用寿命。

通过清洁度检测并规定其限值，方可大大减轻颗粒磨损造成的损害，提高整机运行寿命和可靠性；防止和减少零部件的杂质对整机的危害；对滤芯的堵塞、破损、失效，对过滤器排泄阀排水机能恶化，过滤器、注油口等合成树脂壳的破损；回路中由于沉淀物造成流量的减小；摩擦付由于沉积物造成工作不良、弹簧等的破损；密封材料、隔膜的异常磨损与报损；积存大量水垢造成工作不可靠；摩擦付的损伤或腐蚀；电磁转换阀的工作不可靠或烧损等，具有特别重要的意义。

测定方法

清洁度测定方法对过程控制、品质保证和失效分析非常重要，是概括用于获得有关测定主体如各种机械设备、电子零件等清洁度数据的详细过程。

检测清洁度时对取样有要求，取样的基本要求决定于样品的数量和取样位置。零件体积越大、表面积越大、清洁度偏低，则样品数量相应减少。应该从生产中随机抽取零件，并且采样过程和后面的检查过程中不能造成零件的污染。检测清洁度时，一要环境清洁，其清洁程度应与检测的要求相适应；二要检测人员的衣帽和双手清洁；三要所用器具也必须清洁。

在我国航空航天部、机械部、铁道部等已报批核准的行业标准及具体要求的是最常用的配对称重法。

清洁度的测定方法很多，主要有如下几种：

1.目视检查法

目视检查法即由人工直接用眼睛在显微镜下对零件可以看到的外表面或内腔表面进行检查。调节显微镜的照明亮度和放大倍数，人工可以判断污染颗粒是金属、非金属、或纤维以及尺寸大小。目测法可以检查残留在零件表面的比较大而明显的颗粒、斑点、锈斑等污染，但检查的结果与人为的因素关系很大。

2.接触角法

所谓接触角，就是液体在固体表面形成热力学平衡时所持有的角。对固体和液体之间形成的接触角的测量，是在表面处理及聚合体表面分析等众多类似领域广为知晓的分析技术，是对多个单位的单层变化十分敏感的表面分析技术。测量液滴在固体表面的接触角来评估表面的可湿润特性。如果液滴可湿润表面，则接触角小，反之液滴不能湿润表面，而在表面倾向于形成圆珠或气泡，则接触角大。这就是“水膜残迹”测试的原理。接触角大，表示表面被憎水性的污物（油 / 脂等）污染，反之，接触角小，液滴破裂或摊薄，表示该表面清洁。这种测试方法受人为因素影响也很大，而且这种方法对非常轻小或分散的污物不易识别。尤其是有些特殊材料（如 PTFE 塑料）即使表面很清洁，对大多数液体的接触角也很大。所以，接触角法不适合对某些关键重要的表面清洁度测试。

3.荧光发光法

在许多情况下，可以利用紫外线来检测零件表面的清洁度。在紫外线的照射下，表面的污染物颗粒会发出荧光。因为紫外线的能量被污物吸收，污物颗粒电子被激化并跃进到高能级的电子层，处于高能级的不稳定的电子随即会返回原低能级电子层，在此过程中原来吸收的能量以发热发光的形式释放出来——荧光。这种激活释放的频率达每秒几千次，所以在紫外线下的荧光不是闪烁的而是持续稳定的，根据发荧光即可目测污物在零件表面的位置，荧光强度也是可以应用信号检测仪器测定从而表示表面被污染的程度。但如果要识别污染物的成分等特性，必须借助其他分析法。

4.颗粒尺寸数量法

这是一种零件清洁度测定的新方法。其基本原理是根据被检测的表面与污染物颗粒具有不同的光吸收或散射率。其测试方法是，将一定数量的零件在一定的条件下清洗，将清洗液通过的滤膜充分过滤，污物被收集在滤膜表面，然后将滤膜干燥，用显微镜（最佳设备是具有拍摄功能的图像识别和分析设备）在光照射下检测，按颗粒尺寸和数量统计污物颗粒，即可得到所测物体零件的固体颗粒污染物结果。这是一种适合精密清洗定量化的清洁度检测方法，尤其使用于检测微小颗粒和带色杂质颗粒。但是如果滤膜是白色的，那么对白色污物和气泡的识别就有可能引起误判。

颗粒尺寸数量法极限值：对特定规格的零件，规定一定样品数量、检查频率、清洗介质、清洗参数和操作过程的情况下，将颗粒按尺寸大小统计，每个尺寸范围分别规定准许的最大颗粒数量，只要有某一项超标，则测试结论为不合格。

5.重量法

重量法是工业生产和试验中最常用的清洁度测定方法。其测定原理是将一定数量的试样在一定的条件下进行清洗，然后将清洗的液体通过滤膜充分过滤，污物被收集在经过干燥的滤膜表面，将滤膜再次充分干燥，根据分析天平称出过滤清洗前后干燥的滤膜质量，计算其增加值即为试样品上的固体颗粒污染物的质量。

重量法典型限值：对特定规格的零件，规定一定样品数量、检查频率、清洗介质、清洗和过滤方法的情况下准许的最大残留污物的重量，单位为mg或ug。

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