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发表人:xiaoshanshan 发表时间:2026/7/20 10:02:00  

 

 本栏论题: 超临界干燥设备的CO2液位检测  [11]

    超临界干燥设备,能够创造并精确控制超临界条件,利用超临界流体零表面张力的特性来干燥精密样品的专业系统,无损地去除样品中的液体,避免传统干燥方式因表面张力导致的微结构坍塌、变形或粘连。
   
    如何工作?
   
    液相置换:首先,用液态二氧化碳(CO2)将样品孔隙中的原有液体(如水或有机溶剂)置换出来。
   
    进入超临界态:接着,对系统加压、升温,使CO2超过其临界点(31.1°C, 7.39MPa),转变为一种兼具气体扩散性和液体溶解力的超临界流体。
   
    无痕泄压:最后,在保持超临界状态下,将超临界CO2缓慢释放。由于整个过程没有气液界面,也就彻底消除了表面张力,从而完美保留样品的原始微观结构
   
   
    应用:
   
    材料科学:最主要应用之一是制备气凝胶。超临界干燥能完美保持其纳米多孔网络结构,避免坍塌。此外,也用于干燥MOFs、COFs、催化剂载体等多孔材料。
   
    半导体与微机电系统(MEMS):用于干燥微纳结构芯片、MEMS器件(如加速度计)。可防止干燥时因表面张力导致的微结构粘连或断裂。
   
    生物与医药:适用于生物样品(如细胞、微生物)的干燥,为扫描电镜(SEM)等观察做准备。也用于干燥热敏性生物制品(如益生菌)、抗生素等药品,能在低温下保持其活性。
   
    文物保护:用于饱水文物(如出水木器、漆器)的脱水干燥,可避免传统干燥方式导致的文物开裂变形。
   
    技术优势与特点
   
    无损干燥,保护结构:彻底消除表面张力,是保护精密样品微观结构的首选。
   
    条件温和,适用性广:CO2的临界温度仅31℃,远低于水的374℃,非常适合热敏性材料。
   
    高效纯净:超临界CO2扩散系数高、溶解能力强,干燥速度快,且能有效去除传统方法难以处理的物质。
   
    安全环保:CO2无毒、不易燃易爆,且可回收利用,是一种绿色溶剂。
   
    由于采样液体CO2去将样品孔隙中的原有液体(如水或有机溶剂)置换出来,需要检测设备内的CO2液体的液位情况。而超临界状态的CO2的温度和压力均超过其临界点(31.1°C, 7.39MPa),对液位传感器耐高压和低温特性有高的要求。这边工采传感推荐SST的LLHR金属外壳系列液位传感器,具备多种螺纹接口和输出信号选择,可以达到10Mpa的耐压特性和-25到80°C 的工作稳定,坚硬的外壳和特殊的封装,可以防止高压环境下出现漏气的情况。是超临界干燥设备的最佳选择!
   
   

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