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正负压手套箱是两种通过压力控制实现环境隔离与防护的密封设备,正压手套箱防止外部污染物进入,适用于超净环境及空气敏感样品处理;负压手套箱防止内部有害物质泄漏,适用于有毒、放射性或易挥发物质处理。以下是对正负压手套箱的详细介绍:
正压手套箱原理:箱内压力高于外界大气压,通过持续向箱内输入洁净气体(如氮气、氩气),形成向外扩散的气流屏障,防止外部污染物(如氧气、水汽、粉尘)进入箱内。
特点:
保护箱内样品:以保护箱内样品免受外界污染为核心防护方向。
气流设计:依赖高效进气过滤系统,箱内压力维持在高于外界5-10kPa的状态。
典型配置:包含惰性气体循环系统与除氧除水模块。
适用场景:
需要超净环境(如水氧含量<1ppm)的实验。
样品对空气敏感(如锂金属、有机发光材料)。
实验过程不产生有害物质。

原理:箱内压力低于外界大气压,通过排气系统将箱内气体过滤后排出,防止内部有害物质(如有毒气体、放射性物质、微生物)泄漏至外部环境。
特点:
保护操作者及环境:侧重保护操作者及环境免受箱内危险物质侵害。
气流设计:需要空系统与密封性控制能力,送入气流经超高效过滤器过滤后进入箱体,排出气流经双重过滤后排放,确保无泄漏。
安全防护:操作区与负压风道间形成正负压差,结合风幕式气流设计,双重隔离操作区与外部环境。
适用场景:
实验涉及有毒、放射性或易挥发物质。
需要防止物质泄漏至外部环境。
实验过程不依赖超净环境。
正负压手套箱的共性特点结构组成:一般包括箱体、机架、过渡舱、搁物架、可视面板、手套孔、手套、电源插座、照明系统、HEPA过滤器、真空表、压力表、气体净化系统、PLC控制系统等。
核心优势:
隔绝外界污染:通过密封箱体和手套操作设计,有效隔离有毒、有害、易燃易爆物质,保护操作人员安全。
精准控制气体成分:配备气体净化系统,可将箱内水氧含量降至极低水平,满足对环境敏感的材料或工艺需求。
保护人员安全:在核技术、生物医药等领域,手套箱可防止放射性物质或生物污染泄漏,降低环境风险。
支持复杂操作:手套操作允许在密闭环境中进行精细操作,如材料称量、组装、焊接等。
模块化集成设计:可集成多种设备(如真空泵、气体净化系统、自动化控制系统),适应不同领域的特殊需求。

新能源领域:在锂电池的电极制备、注液、封装等环节,手套箱可防止活性物质与水氧反应,提升电池性能和安全性。
半导体与电子工业:在芯片制造中,手套箱用于光刻、蚀刻、沉积等高精度工艺,避免杂质污染,提升良品率。在OLED/PLED显示技术中,手套箱保护有机材料不受环境影响,确保显示器亮度和寿命。
材料科学与化工:在敏感材料合成(如金属有机化合物、催化剂)和粉末冶金(如制备高性能金属粉末)中,手套箱提供无水无氧环境,防止材料降解和氧化。
生物医药领域:在细胞培养、组织工程、生物制药中,手套箱提供无菌、低氧环境,确保细胞和组织的生长和发育。同时,手套箱也用于无菌药品的生产,如疫苗或生物制剂的无菌灌装。
核技术与特种领域:在核材料处理中,手套箱减少放射性物质对环境和人员的影响。在特种焊接中,手套箱提供无氧环境,防止金属氧化,提升焊接质量。