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清洗前,陶瓷零件表面有黑色氧化物分布,根據客戶描述,應是電漿清洗後造成的carbon oxide,會導致真空腔體內的不正常放電。
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置於50% 微塵清洗劑PTC13,70℃,40KHz超音波,100W/L,震盪清洗3分鐘。發現大量的碳氧化物釋出,PTC13對於此陶瓷零件清洗式顯然有效的。但是清洗3分鐘後,除了原本碳氧化物沉積較少的地方露出了陶瓷白色色澤;其餘碳氧化物沉積較厚的地方,依然漆黑,且持續釋出黑色的煙霧狀物質。
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延長超音波清洗時間至60分鐘。發現大部分的碳氧化物皆已去除,但是碳氧化物沉積較厚的地方,依然漆黑。
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延長超音波清洗時間至120分鐘。終於清洗乾淨,但是取出後,發現陶瓷零件表面有侵蝕的痕跡。微塵清洗劑PTC13是高鹼性的清洗劑(pH> 13),長時間的清洗,可能對陶瓷零件造成蝕刻現象,雖然能清洗掉黑色碳氧化物,但是判斷不適用於此陶瓷零件清洗。
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改換較為中性的微塵清洗劑PTC17plus。同時為了避免陶瓷零件撞擊超音波不鏽鋼槽體而造刮傷,以塑膠套包覆一端,置於超音波槽底部。經70℃,40KHz超音波,100W/L,震盪清洗60分鐘後,發現陶瓷零件完全沒有受傷。但是較厚的碳氧化物殘留並無法去除。
清洗前,以塑膠套包覆一端
清洗5分鐘後,部分的碳氧化物已去除(紅色箭頭)。
清洗60分鐘後,液面以下較淡的碳氧化物已去除(紅色箭頭)。
從陶瓷零件的光澤來看,以微塵清洗劑PTC17plus清洗60分鐘後,並不會讓陶瓷零件受傷。但是較厚的碳氧化物殘留並無法去除。
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改換鹼度較強的微塵清洗劑PTC05,濃度50%,(pH 13)。一樣清洗一端。經70℃,40KHz超音波,100W/L,震盪清洗10分鐘後,發現較薄的碳氧化物殘留已經去除。但是較厚的碳氧化物殘留並無法去除。陶瓷零件表面雖然看不到受傷,但是表面的光澤變得較淡。
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結論與討論:
7.1微塵清洗劑PTC13、PTC17plus、PTC05皆可去除陶瓷零件表面上的黑色氧化物。清洗效能上,PTC13> PTC05 >PTC17plus。但是對於較厚較堅牢的黑色氧化物皆無法去除。
7.2微塵清洗劑PTC17plus不會造成陶瓷零件表面受傷。即使以原液、超音波清洗達60分鐘,也不會造成陶瓷零件表面光澤改變。
7.3微塵清洗劑PTC05不會造成陶瓷零件表面受傷。而造成陶瓷零件表面光澤的改變,需要進一步判定,陶瓷零件表面光澤形成,是否是陶瓷零件新品即有的光澤?或是在電漿真空腔體內,陶瓷零件受到汙染(例如:二氧化矽沉積形成的薄膜)而造成的光澤?若是後者,從測試結果來看,PTC05是最好的清洗劑,而且清洗效率最好。
7.4清洗建議:
建議客戶每周(或每使用1~10次電漿清洗機),即將陶瓷零件取下,以超音波清洗乾淨。黑色氧化物沉積厚度較薄的情況下,皆可以輕易去除。日常保養,遠比異常放電時才取下清洗,會更有效率。