على المسرح الدقيق للتصنيع الحديث عالي الجودة، من العالم المجهري لرقائق أشباه الموصلات إلى علوم الحياة المتطورة في الطب الحيوي، 

وصولاً إلى قطاعات الطاقة الجديدة المزدهرة مثل الخلايا الضوئية والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، وراء كل إنجاز مبهر يوجد "بطل" حاسم لكن غير معروف: صمامات النقاء الفائق. مثل 

"أمناء" متطورين، فإنها تتحكم في تدفق الوسائط مثل الغازات فائقة النقاء والمواد الكيميائية عالية النقاء والماء منزوع الأيونات، مما يضمن النظافة العالية والاستقرار

 طوال عملية الإنتاج. اليوم، دعونا نتعمق أكثر في عالم صمامات النقاء الفائق المذهل.

1. صمامات النقاء الفائق: التعريف والمتطلبات الصارمة

صمامات النقاء الفائق مصممة خصيصًا للعمليات التي تتطلب أعلى مستويات النظافة. خذ تصنيع أشباه الموصلات على سبيل المثال. أثناء إنتاج الرقائق،

 حتى أصغر كمية من الشوائب يمكن أن تقلل من أداء الرقاقة أو حتى تجعلها عديمة الفائدة. هذا يتطلب أن تتمتع الصمامات التي تنقل الغازات والمواد الكيميائية

 بمواد نقية، وأسطح تشبه المرآة، وعدم وجود خطر من تساقط الجسيمات، ومقاومة استثنائية للتآكل. في مجال الأدوية الحيوية، يتطلب إنتاج الأدوية بيئة 

معقمة وخالية من الشوائب بشكل صارم للغاية. تتحمل صمامات النقاء الفائق المهمة الحاسمة المتمثلة في ضمان النقل النقي للوسائط، مما يحمي 

جودة الدواء وسلامة المرضى.

II. المواد والعمليات: أساس الجودة المتفوقة

(I) مواد عالية الجودة

الفولاذ المقاوم للصدأ 316L

بفضل مقاومته الممتازة للتآكل وخصائصه الميكانيكية الممتازة، فهو مادة شائعة لأجسام صمامات النقاء الفائق. الفولاذ المقاوم للصدأ 316L VIM-VAR، 

على وجه الخصوص، يخضع لعمليات الصهر بالحث الفراغي (VIM) وإعادة الصهر بالقوس الفراغي (VAR)، مما يقلل من الشوائب ويعزز نقاء المادة. يتم 

استخدامه على نطاق واسع في صناعات مثل أشباه الموصلات. على سبيل المثال، تستخدم صمامات الحجاب الحاجز فائقة النقاء من سلسلة ALD من Swagelok هذه المادة في أجسام الصمامات،

 مقاومة بشكل فعال للتآكل الناتج عن الغازات المسببة للتآكل.

البوليمرات الفلورية

مثل البولي تيترافلورو إيثيلين (PTFE) ومواده المعدلة، بفضل استقرارها الكيميائي الممتاز، ومعامل الاحتكاك المنخفض، ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة، 

تُستخدم عادةً في مكونات عزل الصمامات والطلاءات على الأسطح الداخلية التي تتلامس مع الوسائط. على سبيل المثال، تستخدم صمامات الحجاب الحاجز فائقة النقاء من سلسلة DRP من Swagelok 

أجزاء مبللة من PTFE معدل لمقاومة كيميائية استثنائية، مما يجعلها مناسبة للتعامل مع مجموعة واسعة من الوسائط شديدة التآكل.

سبائك فائقة أساسها الكوبالت

تستخدم بعض الصمامات عالية الجودة سبائك فائقة أساسها الكوبالت (مثل UNS R30003) للمكونات الرئيسية. تتميز سبائك الكوبالت الفائقة بقوتها العالية ومقاومتها الممتازة 

للتآكل، مما يضمن التشغيل المستقر طويل الأجل تحت ظروف تشغيل معقدة، مما يطيل بشكل فعال عمر الصمام ويجعلها مناسبة للعمليات التي تتطلب أداءً عاليًا للغاية للصمامات، مثل ترسيب الطبقة الذرية.

(II) عمليات متطورة

التلميع الكهربائي

باستخدام المعالجة الكهروكيميائية، يتم إزالة النتوءات المجهرية على سطح المعدن للصمام، مما يقلل بشكل كبير من خشونة السطح إلى قيم Ra منخفضة للغاية 

(على سبيل المثال، أقل من 0.2 ميكرومتر). لا يقلل هذا فقط من عدد مواقع التصاق الجسيمات ولكن أيضًا يحسن مقاومة السطح للتآكل، مما يضمن أن الوسائط 

المتدفقة عبر الصمام تظل غير ملوثة. على سبيل المثال، تحقق بعض صمامات الكرة فائقة النقاء سطحًا داخليًا أملسًا مثل المرآة بعد التلميع الكهربائي، 

مما يقلل بشكل كبير من خطر تلوث الوسائط المنقولة. التخميل

: هذا يخلق طبقة أكسيد كثيفة على سطح المعدن للصمام، مما يعزز مقاومته للتآكل ويمنع ذوبان أيونات المعدن أثناء الاستخدام، وبالتالي 

يضمن نقاء الوسائط. تعتبر عملية التخميل حاسمة للصمامات المعرضة للمواد الكيميائية عالية النقاء والغازات فائقة النقاء، مما يضمن التشغيل المستقر طويل الأجل 

دون تلويث الوسائط.

كشف تسرب الهيليوم

: باستخدام الحجم الصغير وقابلية الانتشار العالية لجزيئات الهيليوم، يخضع الصمام لاختبار تسرب صارم بواسطة مطياف الكتلة للهيليوم بعد التجميع. يتم وضع الصمام

 في جو من الهيليوم، ويتم استخدام تركيز الهيليوم الذي يتم اكتشافه لتسرب لتقييم أداء العزل للصمام. عادةً ما يكون معدل التسرب الداخلي المطلوب 1×10⁻⁹ 

std cm³/s أو أقل لضمان تشغيل خالٍ من التسرب في تطبيقات النقاء العالي، مما يوفر دعمًا موثوقًا لعمليات الإنتاج عالية الدقة.