Přítomnost bublin v-silikonovém oleji s nízkým obsahem vodíku během používání je běžným, ale nevyhnutelným problémem, zejména ve vesmírných-aplikacích, kde je spolehlivost prvořadá. Bubliny mohou vážně ovlivnit výkon a jejich hlavní příčina musí být systematicky analyzována a zcela odstraněna.
Nebezpečí bublin
Ve vesmírných aplikacích je přítomnost bublin fatální:
Ovlivnění mazání a mechanického výkonu: V místech mazání mohou bubliny způsobit nesouvislé olejové filmy, což má za následek "suché tření" a lokalizované přehřátí, zvýšené opotřebení a dokonce zadření pohyblivých částí.
Snížení dielektrické pevnosti: Zatímco bubliny samy o sobě jsou vynikajícími izolanty, jejich přítomnost výrazně snižuje celkovou dielektrickou pevnost silikonového oleje, což může způsobit lokalizovaný výboj nebo elektrické selhání, což ohrožuje elektronické systémy kosmických lodí.
Změna fyzikálních vlastností: Bubliny mohou významně změnit objem a stlačitelnost silikonového oleje, což ovlivňuje jeho přesnost a stabilitu jako tlumicí kapaliny nebo média pro přenos tlaku.
Začarovaný kruh ve vakuovém prostředí: Ve vakuu vesmíru unášené plyny rychle unikají, což způsobuje nejen hromadné znečištění, ale také potenciálně vaří a rozstřikuje silikonový olej, což vede k úplnému selhání výkonu.
Hlavní příčiny a řešení pro generování bublin
Klíč k vyřešení problémů s bublinami spočívá v „za prvé prevence, za druhé eliminace“.
1. Strhávání vzduchu během provozu (mechanické strhávání)
Příčina: Toto je nejčastější příčina. Intenzivním mícháním, naléváním, plněním a zejména čerpáním může snadno strhnout vzduch, který se roztrhne a rozptýlí na drobné bublinky, které lze následně přimíchat do viskózního silikonového oleje.
Řešení:
Optimalizujte provozní postupy: Přijměte pomalé, stabilní metody míchání a plnění. Vyvarujte se nalévání z vysokých nadmořských výšek. Doporučuje se použít kanylu k pomalé injekci podél stěny nádoby.
Používejte speciální vybavení: Použijte vakuové plnicí zařízení. Během procesu plnění současně vyprázdněte nádrž na olej a komponenty, které se mají plnit (jako jsou převodovky a klapky). Plnění se dokončuje pod podtlakem, což zásadně eliminuje zadržování vzduchu.
Navrhněte správné cesty proudění: Potrubní systém by měl být navržen tak, aby proudil hladce, vyhýbal se ostrým ohybům a úzkým oblastem, aby se minimalizovaly turbulence.
2. Sledujte vlhkost a nízkovroucí-směsi v materiálu nebo nádobě
Příčina: Samotný silikonový olej může obsahovat stopová množství vlhkosti nebo může být vlhkost adsorbována na povrchu nádob a nástrojů. Ve vakuu nebo za podmínek vysoké teploty se tato vlhkost a nízkovroucí sloučeniny vypařují a tvoří četné drobné bublinky.
Řešení:
Před-upravte silikonový olej: Před použitím silikonový olej-odplyněte. Umístěte silikonový olej do vakuové sušárny při vysoké teplotě (např. 80-100 stupňů, pod bodem vzplanutí) a vysokém vakuu na několik hodin, aby se úplně odstranily rozpuštěné a strhávané stopové plyny, vlhkost a těkavé složky.
Zajistěte suché prostředí a nástroje: Všechny nádoby, nástroje a součásti, které přijdou do styku se silikonovým olejem, musí být důkladně vysušeny v sušárně, aby se odstranila adsorbovaná voda. Provozní prostředí by mělo udržovat nízkou vlhkost.
3. Tvorba chemického reakčního plynu
Důvod: Přestože silikonový olej s nízkým{0}}vodíkem je chemicky stabilní, za extrémních podmínek (jako jsou vysoké teploty nebo přítomnost kovových nečistot) může vazba Si-H reagovat se stopovým množstvím vody nebo kyslíku a produkovat vodík.
≡Si-H + H₂O → ≡Si-OH + H₂↑
≡Si-H + O₂ → ... → Může dojít k tvorbě plynu
Řešení:
Přísně kontrolujte čistotu surovin: Používejte vysoce{0}}čistotu vesmírného- silikonového oleje.
Zabraňte kontaminaci: Zajistěte čisté pracovní prostředí a zabraňte kontaktu s nekompatibilními chemikáliemi (silné kyseliny, silné zásady a určité katalyzátory). Během skladování a manipulace důsledně izolujte tekutinu od vzduchu a vlhkosti.
Vyberte vhodné materiály: Nepoužívejte kovy, jako je měď a zinek, které mohou katalyzovat reakce Si-H vazeb jako kontaktní části nebo nádoby.
Po{0}}zpracování: Pokud se již vytvořily bubliny
Pokud již v silikonovém oleji existují bubliny, nesmí být použit přímo v kosmických komponentech. Přepracování je nutné:
Stání: U větších bublin lze jejich pomalým stoupáním a prasknutím dosáhnout dlouhým stáním. Tato metoda je však neefektivní a pro menší bubliny neúčinná.
