清洁度最早的历史应用于航空航天工业。60年代初美国汽车工程师( SAE )和美国宇航工业协会( SAE )开始使用统一的清洁度标准，从而全面地应用于航空和汽车行业。清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量，是一项非常重要的质量指标。

清洁度检测为何重要?

案例分析

让我们通过几个案例来了解汽车零配件受到污染后会带来有什么影响。

凸轮轴、齿轮、链条等所有在润滑油里或在油增压区域工作的零件，尤其是连接大扭力高转速的零件，一旦产生了污染物颗粒，可能会导致整个系统失效。

凸轮轴、齿轮与链条

涡轮在每分钟上千转的转速下，任何微小颗粒都可能导致毁灭性断裂。

涡轮

电子系统上存在导电颗粒，会造成电路短路。

电路板

重要性总结

汽车零配件清洁度检测的重要性有哪些呢?

零部件的垃圾可以导致80%以上的早期系统失效和保修费用;

大尺寸污染物颗粒(致命颗粒)可能导致设备失效、失灵、失控;

微小颗粒污染可以降低系统性能;

更高的公差要求，使产品对污染物和残留物更敏感;

清洁度与产品使用寿命相关联;

“体系内”供应商必须提供相关的清洁度证明。

清洁度方案如何选?

清洁度分析提供的参数

清洁度分析主要包括颗粒的总重量、颗粒或纤维识别、颗粒的长度与宽度、颗粒的高度、颗粒的反光特性、颗粒的元素成分或颗粒的来源。VDA19标准提供了清洁度分析方法及其对应的应用范围。

清洁度分析方法与应用范围(摘自VDA19)

标准分析

标准分析主要包括重量分析、颗粒长度和宽度分析。

重量分析的结果显示是残余物的重量值，其数值是由杂质颗粒的总量和较大颗粒及其材料决定的。重量分析无法给出具体颗粒的数量、大小及性质，也很难给出潜在的风险。

颗粒长度对应于能够横跨汽车系统中敏感间隙(如两个电子元件之间的接触距离)的“最坏情况下的损坏潜力”。颗粒宽度，就颗粒的破坏性而言，它与通道的宽度相对应，例如，这样大小的微粒仍然可以通过该通道。

深入分析

深入分析主要包括颗粒高度分析与元素分析。

颗粒高度，尤其是金属颗粒的高度，可以更好地表征颗粒的破坏潜力。硬度高、耐磨性好的金属颗粒存在各零件之间的接触面上，会造成零件表面出现划痕;导电性好的金属颗粒会造成电路板出现短路。

如何识别颗粒为金属颗粒还是非金属颗粒，只能从其元素成分分析，常用的检测方法为扫描电镜/能谱(SEM/EDX)和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)。

徕卡光学显微技术方案

光学显微技术是清洁度检测最常用的方法，VDA19标准列出了各类型显微镜分析的尺寸范围，材料显微镜具有更高的XY分辨能力，可以分析更小尺寸的颗粒，放大倍数20X及以上物镜的数值孔径大于0.4，常用于颗粒高度分析;变焦显微镜和立体显微镜拥有更大的景深和视野，通常用于大颗粒的快速分析。

光学显微技术解决方案(摘自VDA19)

徕卡显微系统拥有多种类型的材料显微镜、立体显微镜和变焦显微镜，可以提供丰富的清洁度方案，其中最具代表性的有以下三种：

徕卡研究级体式显微镜M165C清洁度方案

主要特点：

国际标准小颗粒检测可达5um，可检测颗粒高度;

自动区分颗粒与纤维，自动判断反光与非反光;

扫描分析速度快，适合大批量样品检测;

编码识别功能保证了结果的准确性和重复性。

徕卡研究级材料显微镜DM4M清洁度方案

主要特点：

国际标准小颗粒检测可达5um，可检测颗粒高度;

自动区分颗粒与纤维，自动判断反光与非反光;

专利清洁度光路，具有自动偏光功能，全自动分析;

光学编码确保精准性和重复性，有利于进行高通量分析;

最高光学性能的复消色差光路可用于金相检验。

徕卡激光诱导击穿光谱技术DM6M LIBS清洁度方案

主要特点：

分析颗粒元素成分，快速判断颗粒污染物来源 国际标准小颗粒检测可达5um，可检测颗粒高度;

自动区分颗粒与纤维，自动判断反光与非反光;

专利清洁度光路，具有自动偏光功能，全自动分析;

电动与光学编码确保精准性和重复性，有利于进行高通量分析;

最高光学性能的复消色差光路可用于金相检验。