Prisustvo mjehurića u -vodoniku silikonskom ulju tokom upotrebe je uobičajen, ali neizbježan problem, posebno u aplikacijama za svemir{1}} gdje je pouzdanost najvažnija. Mjehurići mogu ozbiljno utjecati na performanse, a njihov osnovni uzrok mora se sistematski analizirati i potpuno eliminirati.
Opasnosti od mehurića
U svemirskim aplikacijama, prisustvo mjehurića je fatalno:
Utjecaj na podmazivanje i mehaničke performanse: Na mjestima podmazivanja, mjehurići mogu uzrokovati diskontinuirane filmove ulja, što rezultira "suvim trenjem" i lokaliziranim pregrijavanjem, povećanim habanjem, pa čak i zahvaćanjem pokretnih dijelova.
Smanjenje dielektrične čvrstoće: Dok su mehurići sami po sebi odlični izolatori, njihovo prisustvo značajno smanjuje ukupnu dielektričnu čvrstoću silikonskog ulja, potencijalno izazivajući lokalizovano pražnjenje ili električni kvar, ugrožavajući elektronske sisteme svemirskih letelica.
Promjena fizičkih svojstava: mjehurići mogu značajno promijeniti volumen i kompresibilnost silikonskog ulja, utičući na njegovu točnost i stabilnost kao tečnosti za prigušivanje ili medija za prijenos pritiska.
Začarani krug u vakuumskim okruženjima: U vakuumu svemira, uvučeni plinovi brzo izlaze, uzrokujući ne samo kontaminaciju već i potencijalno ključanje i prskanje silikonskog ulja, što dovodi do potpunog otkaza performansi.
Glavni uzroci i rješenja za stvaranje mjehurića
Ključ za rješavanje problema s mjehurićima leži u "prvo prevenciji, zatim eliminaciji".
1. Uvlačenje zraka tokom rada (mehaničko uvlačenje)
Uzrok: Ovo je najčešći uzrok. Snažno miješanje, sipanje, punjenje, a posebno pumpanje mogu lako uvući zrak, uzrokujući njegovo smicanje i raspršivanje u sitne mjehuriće, koji se zatim mogu umiješati u viskozno silikonsko ulje.
Rješenje:
Optimizirajte postupke rada: Usvojite spore, stabilne metode miješanja i punjenja. Izbjegavajte polijevanje sa velikih visina. Preporučuje se upotreba kanile za polagano ubrizgavanje duž zida posude.
Koristite specijalizovanu opremu: Koristite opremu za vakuumsko punjenje. Tokom procesa punjenja, istovremeno evakuirajte rezervoar za skladištenje ulja i komponente koje treba napuniti (kao što su menjači i amortizeri). Punjenje se završava pod negativnim pritiskom, što suštinski eliminiše zarobljavanje vazduha.
Dizajnirajte ispravne putanje protoka: Sistem cevovoda treba da bude projektovan tako da teče glatko, izbegavajući oštre krivine i uske oblasti kako bi se turbulencija svela na minimum.
2. Praćenje vlage i jedinjenja sa niskim-vrućim sadržajem u materijalu ili posudi
Uzrok: Samo silikonsko ulje može sadržavati tragove vlage ili se vlaga može adsorbirati na površinama posuda i alata. U uslovima vakuuma ili visoke temperature, ova vlaga i jedinjenja sa niskim-vrenjem isparavaju, formirajući brojne sitne mjehuriće.
Rješenje:
Pred{0}}tretirajte silikonsko ulje: Prije upotrebe, vakuum-degazijte silikonsko ulje. Stavite silikonsko ulje u vakuumsku pećnicu za sušenje na visokoj temperaturi (npr. 80-100 stepeni, ispod tačke paljenja) i visokom vakuumu na nekoliko sati kako biste u potpunosti uklonili otopljene i uvučene plinove u tragovima, vlagu i isparljive komponente.
Osigurajte suho okruženje i alate: Sve posude, alati i komponente koji dolaze u kontakt sa silikonskim uljem moraju se temeljito osušiti u pećnici kako bi se uklonila adsorbirana voda. Radno okruženje treba da održava nisku vlažnost.
3. Proizvodnja gasa hemijske reakcije
Razlog: Iako je silikonsko ulje s malo-vodonika hemijski stabilno, u ekstremnim uvjetima (kao što su visoke temperature ili u prisustvu metalnih nečistoća), Si-H veza može reagirati s količinama vode ili kisika u tragovima, stvarajući vodonik.
≡Si-H + H₂O → ≡Si-OH + H₂↑
≡Si-H + O₂ → ... → Može doći do stvaranja gasa
Rješenje:
Strogo kontrolišite čistoću sirovina: koristite silikonsko ulje visoke-prostorne{1}} čistoće.
Izbjegavajte kontaminaciju: Osigurajte čisto radno okruženje i spriječite kontakt sa nekompatibilnim hemikalijama (jake kiseline, jake baze i određeni katalizatori). Strogo izolujte tečnost od vazduha i vlage tokom skladištenja i rukovanja.
Odaberite odgovarajuće materijale: Izbjegavajte korištenje metala kao što su bakar i cink koji mogu katalizirati reakcije Si-H veze kao kontaktne dijelove ili posude.
Post-obrada: Ako su se već formirali mjehurići
Ako u silikonskom ulju već postoje mjehurići, ono se ne smije koristiti direktno u komponentama prostora. Prerada je neophodna:
Stajanje: Za veće mjehuriće, omogućavanje im da se polako dižu i pucaju može se postići dugotrajnim stajanjem. Međutim, ova metoda je neefikasna i neefikasna za manje mehuriće.
