流程串聯(lián)原則:按 “樣品接收→預(yù)處理→核心實(shí)驗(yàn)(合成 / 制備)→性能檢測(cè)→后處理(清洗 / 危廢)" 的研發(fā)全流程串聯(lián)區(qū)域,減少樣品 / 物料跨區(qū)折返(如預(yù)處理區(qū)緊鄰核心實(shí)驗(yàn)區(qū),檢測(cè)區(qū)銜接核心實(shí)驗(yàn)區(qū)下游),降低搬運(yùn)損耗與污染風(fēng)險(xiǎn);
風(fēng)險(xiǎn)梯度原則:按 “污染風(fēng)險(xiǎn)(粉塵 / 腐蝕 / 微生物)+ 危害等級(jí)(高溫 / 高壓 / 劇毒)" 劃分 “清潔區(qū)→半污染區(qū)→高污染區(qū)",用實(shí)體隔斷(墻體 / 玻璃)與環(huán)境控制(正壓 / 負(fù)壓)隔離,如清潔區(qū)(精密檢測(cè)區(qū))與高污染區(qū)(化學(xué)合成區(qū))間距≥5m;
功能適配原則:同一類型功能集中布局(如所有檢測(cè)設(shè)備歸為 “精密檢測(cè)區(qū)",所有試劑存儲(chǔ)歸為 “試劑存儲(chǔ)區(qū)"),同時(shí)適配材料特性(如半導(dǎo)體材料需獨(dú)立 “防靜電潔凈區(qū)",生物基材料需獨(dú)立 “無(wú)菌培養(yǎng)區(qū)"),避免功能混雜導(dǎo)致的操作干擾。
布局:實(shí)驗(yàn)臺(tái)沿墻面呈 “L 型" 或 “一字型" 排列,預(yù)留≥1.2m 操作通道,每臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)配獨(dú)立水、電、氣接口(氣路含惰性氣體、反應(yīng)氣體,管道用 316L 不銹鋼);
防護(hù):臺(tái)面上設(shè) PP 材質(zhì)通風(fēng)柜(面風(fēng)速 0.5-0.8m/s),臺(tái)下設(shè)防爆試劑柜(存放有機(jī)溶劑 / 強(qiáng)酸強(qiáng)堿),地面鋪防泄漏 PVC 卷材(坡度≥5‰,向排水槽傾斜),墻面 1.8m 以下貼耐酸瓷磚;
適配場(chǎng)景:高分子材料聚合反應(yīng)、半導(dǎo)體前驅(qū)體溶液制備、金屬有機(jī)化合物合成。
功能定位:開展溶液反應(yīng)、高溫聚合、試劑調(diào)配等實(shí)驗(yàn),涉及強(qiáng)腐蝕試劑(如氫氟酸、濃硝酸)與有機(jī)溶劑(如乙醇、甲苯);
區(qū)域要求:
布局:設(shè)獨(dú)立密閉隔間,內(nèi)部按 “更衣緩沖間→無(wú)菌操作間→培養(yǎng)間" 串聯(lián),緩沖間維持 + 5Pa 正壓,無(wú)菌操作間維持 + 10Pa 正壓,培養(yǎng)間維持 + 8Pa 正壓;
設(shè)施:無(wú)菌操作間配二級(jí) A2 型生物安全柜(排風(fēng)經(jīng) HEPA 過(guò)濾)、超凈工作臺(tái)(風(fēng)速 0.38-0.5m/s);培養(yǎng)間設(shè)恒溫恒濕培養(yǎng)箱(溫度 25±1℃,濕度 60±5%)、CO?培養(yǎng)箱(CO?濃度 5%±0.5%);
適配場(chǎng)景:可降解生物基材料培養(yǎng)、微生物合成新材料、細(xì)胞載體材料研發(fā)。
功能定位:開展微生物發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)、無(wú)菌合成等實(shí)驗(yàn),需嚴(yán)格控制微生物污染;
區(qū)域要求:
布局:集中布置在實(shí)驗(yàn)室角落,遠(yuǎn)離易燃試劑區(qū)與人員通道,地面設(shè)陶瓷纖維隔熱層(耐溫≤1200℃),周邊預(yù)留≥1.5m 安全距離;
設(shè)施:高溫設(shè)備固定在防爆基座上,高壓反應(yīng)釜配壓力安全閥(超壓自動(dòng)泄壓)與溫度報(bào)警裝置(偏差 ±5℃報(bào)警),墻面貼高溫警示標(biāo)識(shí);
適配場(chǎng)景:高性能陶瓷粉末燒結(jié)、金屬合金高溫熔煉、超硬材料高壓合成。
功能定位:開展高溫?zé)Y(jié)、高壓反應(yīng)、金屬熔煉等實(shí)驗(yàn),涉及高溫設(shè)備(如馬弗爐、管式爐)與高壓容器(如高壓反應(yīng)釜);
區(qū)域要求:
潔凈等級(jí):ISO 6-7 級(jí),采用垂直單向流氣流(吊頂滿布 HEPA 送風(fēng)口,風(fēng)速≥0.25m/s),維持 + 12-+15Pa 正壓;
設(shè)施:地面用防靜電 304 不銹鋼(表面電阻 1×10?-1×10?Ω),操作臺(tái)面用陶瓷材質(zhì)(耐刻蝕),設(shè)分子過(guò)濾器(吸附 VOCs / 金屬離子,濃度≤10ppb);
適配場(chǎng)景:半導(dǎo)體晶圓預(yù)處理、光電材料鍍膜、透明導(dǎo)電材料制備。
功能定位:開展光刻膠涂覆、晶圓清洗、精密鍍膜等實(shí)驗(yàn),需控制微粒子與分子污染;
區(qū)域要求:
隔斷與通道設(shè)計(jì):
高污染區(qū)(合成區(qū) / 危廢區(qū))用實(shí)體磚墻 + 防火門隔斷,半污染區(qū)(預(yù)處理區(qū))用鋼化玻璃隔斷(高度≥2.5m),清潔區(qū)(檢測(cè)區(qū))用玻璃隔斷便于觀察;
主通道寬度≥1.5m(適配推車通行),輔助通道寬度≥1m,應(yīng)急通道無(wú)障礙物,出口標(biāo)識(shí)清晰。
標(biāo)識(shí)系統(tǒng):
各區(qū)域門口貼 “功能名稱 + 污染等級(jí) + 準(zhǔn)入要求"(如 “無(wú)菌培養(yǎng)區(qū):ISO 7 級(jí),需穿無(wú)菌服");
高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域貼警示標(biāo)識(shí)(如 “高溫區(qū):禁止觸摸"“腐蝕區(qū):穿戴防化服"),設(shè)備與試劑貼操作 / 存儲(chǔ)說(shuō)明。
預(yù)留擴(kuò)展空間:
核心實(shí)驗(yàn)區(qū)與輔助區(qū)預(yù)留 10%-15% 空白區(qū)域(如預(yù)留 1 個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)位、1 個(gè)試劑柜空間),空白區(qū)域提前鋪設(shè)管線接口(電源 / 氣路 / 水路),便于后期新增設(shè)備或擴(kuò)展功能。