一种强辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂及其清洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂及其清洗方法，属于金属零件的清洗技术领域，由以下原料按重量份制备而成：DBE溶剂2份，3

【技术实现步骤摘要】
一种强辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂及其清洗方法


[0001]本专利技术涉及金属零件的清洗
，具体涉及一种强辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂及其清洗方法。

技术介绍

[0002]终端光学组件例如片状放大器模块，位于惯性约束核聚变神光装置中的能量产生核心环节，整个组件处于间断的高辐照且相对密闭的环境中。模块化的设计使得放大器模块在百级无尘室完成拼装，密封后，即可投入现场进行进一步的模块组装。以神光II大型激光放大装置为例，钕玻璃是激光主要的增益介质。
[0003]美国专利4849036和中国专利CN101976796A都详细描述了钕玻璃软包边过程。包边所用光学胶一般为丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等，而这也是气溶胶的主要构成成份。钕玻璃受到氙灯泵浦光的照射，短时间温度迅速升高，光学胶也在这一过程中被微量气化形成气溶胶。放大器装置内部气溶胶预冷又会沉积在结构件上，天长日久，这种沉积就会达到影响器件性能的程度。这就要求清洗剂的选择要有针对性的针对光学胶也有较好的去除性能。同时，区别于不锈钢材质，结构材质虽然有着同体积更轻质的特点，但其本身的抗氧化能力较弱，这就要求在清洗过程中，最低限度的避免其表面进一步氧化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种强辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂及其清洗方法，相较传统的超声波清洗，超声波清洗液失效时间是传统纯超声波水基清洗液的数倍，此方案可以节约大量的水资源。达到同样的清洗效果，本专利技术工作效率也相较传统超声波清洗高。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂，由以下原料按重量份制备而成：DBE溶剂2份，3
‑
甲氧基
‑3‑
甲基
‑1‑
丁醇2份，非离子表面活性剂5份，乳化剂1份，去离子水10份。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述非离子表面活性剂选自聚乙二醇三甲基壬基醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯中的至少一种；所述乳化剂选自吐温
‑
80、司盘
‑
80、卡波姆、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基苯磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的至少一种；所述DBE溶剂包括丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，还包括改性氧化铝纳米粉末，所述改性氧化铝纳米粉末的制备方法如下：
[0009]S1.将硝酸铝溶于水中，加入柠檬酸钠，超声分散，加热至60
‑
80℃，蒸发溶剂，得到
溶胶；然后提高温度至170
‑
190℃，真空度在0.01
‑
0.1MPa，形成干凝胶，取出，点燃干凝胶，得到氧化铝纳米粉末；
[0010]S2.将步骤S1制得的氧化铝纳米粉末加入乙醇溶液中，超声分散，加入硅烷偶联剂，加热至60
‑
80℃，反应1
‑
3h，离心，干燥，得到改性氧化铝纳米粉末。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述硅烷偶联剂为含有氨基的硅烷偶联剂，选自γ
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氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑ꢀ
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0012]本专利技术进一步保护一种辐照工作环境下激光放大装置结构件的清洗方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一、以超临界二氧化碳混合挥发性碳氢清洗剂喷洗；
[0014]步骤二、将上述的辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂与纯水混合，配置成清洗混合液，超声波初清洗；
[0015]步骤三、纯水喷淋冲洗，喷淋水回流，喷淋水回流以备替换超声波清洗液所用混合液；
[0016]步骤四、纯水超声波复清洗；
[0017]步骤五、纯水喷淋复冲洗，得到洁净放大器结构件，喷淋水回收替换上一步骤纯水超声波复清洗所用纯水；
[0018]步骤六、对上一步骤得到的洁净放大器结构件进行残留积水抽干后，再施加洁净气体风刀扫干；
[0019]步骤七、真空烘箱烘干放大器结构件，即可。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，步骤一中以超临界二氧化碳混合挥发性碳氢清洗剂喷洗，去除表面明显碳化物及污染物：其中二氧化碳的压力为7
‑
7.5Mp，二氧化碳的温度为30
‑
33℃；二氧化碳与适量碳氢清洗剂混合后一同喷洗：其中碳氢清洗剂与二氧化碳的混合比不高于1:5。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，步骤二中在添加了DBE(混合二元酸酯)溶剂，MMB (3
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甲氧基
‑3‑
甲基
‑1‑
丁醇)溶剂的表面活性剂成份的清洗剂及纯水配置清洗混合液，超声波初清洗，进一步剥离表面肉眼不可见碳化物、气溶胶微颗粒等污染物；其中含有表面活性剂成份的清洗剂对结构无腐蚀性，其与纯水的混合比例不高于1:20；同时，DBE(混合二元酸酯)溶剂与MMB(3
‑
甲氧基
‑3‑
甲基
‑1‑
丁醇) 溶剂同纯水的混合比例也分别不高于1:20；其中所用纯水的电导率不高于50μ s/cm；该混合液作为超声清洗液可反复使用；该混合液超声波清洗的温度不高于50℃；其中超声振子频率为多组频段范围的混合叠加频率；其中整体清洗槽的输出功率密度为0.3
‑
0.6W/cm2；其中超声波清洗的时间不长于15min；步骤二中超声波清洗设有独立的超声清洗槽。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，步骤三中纯水喷淋冲洗,去除上一步骤表面残留清洗液及附着的剥离物，喷淋水回流以备替换超声波清洗液所用混合液；其中，喷淋冲洗所用纯水为一次性使用的纯水，其中所用纯水电导率不高于0.5μ s/cm；该纯水的水温不高于50℃；其中零件表面平均喷淋时间不少于10s/cm2, 同一位置接受往复移动喷淋的次数不少于10次，该步骤喷淋冲洗后的纯水回收后可直接用于步骤二中清洗槽内所用纯水的替换；
该喷淋冲洗设有独立的喷淋冲洗槽。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，步骤四中纯水超声波复清洗，进一步去除表面残留清洗液及附着污染物：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：DBE溶剂2份，3
‑
甲氧基
‑3‑
甲基
‑1‑
丁醇2份，非离子表面活性剂5份，乳化剂1份，去离子水10份。2.根据权利要求1所述辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自聚乙二醇三甲基壬基醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯中的至少一种；所述乳化剂选自吐温
‑
80、司盘
‑
80、卡波姆、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基苯磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的至少一种；所述DBE溶剂包括丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯。3.根据权利要求1所述辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂，其特征在于，还包括改性氧化铝纳米粉末，所述改性氧化铝纳米粉末的制备方法如下：S1.将硝酸铝溶于水中，加入柠檬酸钠，超声分散，加热至60
‑
80℃，蒸发溶剂，得到溶胶；然后提高温度至170
‑
190℃，真空度在0.01
‑
0.1MPa，形成干凝胶，取出，点燃干凝胶，得到氧化铝纳米粉末；S2.将步骤S1制得的氧化铝纳米粉末加入乙醇溶液中，超声分散，加入硅烷偶联剂，加热至60
‑
80℃，反应1
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3h，离心，干燥，得到改性氧化铝纳米粉末。4.根据权利要求1所述辐照工作环境下激光放大装置结构件的水基清洗剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含有氨基的硅烷偶联剂，选自γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
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氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
β(氨乙基)
‑
γ
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氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。5.一种辐照工作环境下激光放大装置结构件的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、以超临界二氧化碳混合挥发性碳氢清洗剂喷洗；步骤二、将权利要求1
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4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利，朱健强，夏志强，庞向阳，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：