二氧化碳干冰雪是由二氧化碳通過(guò)小孔并使其膨脹至大氣壓力而形成的。這種積雪的形成是基于噴嘴和膨脹區(qū)內(nèi)的壓力和隨后的溫度下降。通常,噴嘴是非絕熱的并且需要 CO2液體進(jìn)料,也可以同時(shí)使用 CO2 氣體和液體進(jìn)料。這種雪指的是未完全致密的固體干冰。這意味著與干冰噴射中使用的類似大小的 CO2 顆粒相比,CO2 雪缺乏沖擊能量。
與顆粒和碳?xì)浠衔锶コ嚓P(guān)的清潔機(jī)制:空氣阻力通過(guò)增加入射 CO2、雪和表面顆粒之間的動(dòng)量傳遞作為額外的清潔機(jī)制來(lái)增強(qiáng)顆粒去除,這種動(dòng)量傳遞是亞微米和納米顆粒去除的關(guān)鍵。文獻(xiàn)中建議較小的雪尺寸在去除納米顆粒污染方面更有效。
去除碳?xì)浠衔镄枰簯B(tài)二氧化碳,它是非極性碳?xì)浠衔锏牧己萌軇?。沖擊力將壓力提高到 0.5MPa (5bars) 以上,導(dǎo)致液態(tài) CO2 的形成和溶劑清除。從噴嘴到樣品的距離在去除碳?xì)浠衔锓矫嫫鹬匾饔?,因?yàn)檠┧俦仨氉銐蚋卟拍苁箾_擊壓力升至 0.5MPa (5bar) 以上。
不溶于液態(tài)二氧化碳的有機(jī)物可以通過(guò)“冷凍-斷裂”過(guò)程去除。在這里,雪被認(rèn)為凍結(jié)了沉積物并將它們從表面剝離,這是一個(gè)比去除顆?;蛱?xì)浠衔锔那鍧嵾^(guò)程。這種凍裂機(jī)制意味著CO2、雪花清洗可以去除溶劑清洗后的溶劑殘留斑點(diǎn),甚至可以去除水斑,雖然不是連續(xù)的。
二氧化碳干冰雪清洗通常被認(rèn)為是一個(gè)高速過(guò)程。但是,當(dāng)雪粒較大時(shí),也可以用較低的速度進(jìn)行清理。低速二氧化碳干冰雪清洗機(jī)制:雪流在初始空洞后呈現(xiàn)出較大的擴(kuò)展區(qū),以犧牲速度為代價(jià)讓雪達(dá)到更大的尺寸。它在被清潔的表面上滑動(dòng)并產(chǎn)生剪切力,從而可以去除顆粒。