La presència de bombolles a l'oli de silicona de baix-hidrogen durant l'ús és un problema comú però inevitable, especialment en aplicacions de grau-espai on la fiabilitat és primordial. Les bombolles poden afectar greument el rendiment, i la seva causa arrel s'ha d'analitzar sistemàticament i eliminar completament.
Els perills de les bombolles
En aplicacions espacials, la presència de bombolles és fatal:
Impacte en la lubricació i el rendiment mecànic: als punts de lubricació, les bombolles poden provocar pel·lícules d'oli discontínues, donant lloc a "fricció seca" i sobreescalfament localitzat, augment del desgast i, fins i tot, la presa de peces mòbils.
Reducció de la rigidesa dielèctrica: si bé les bombolles són excel·lents aïllants, la seva presència redueix significativament la rigidesa dielèctrica general de l'oli de silicona, provocant potencialment descàrregues localitzades o avaria elèctrica, amenaçant els sistemes electrònics de les naus espacials.
Alteració de les propietats físiques: les bombolles poden alterar significativament el volum i la compressibilitat de l'oli de silicona, afectant la seva precisió i estabilitat com a fluid amortidor o mitjà de transmissió de pressió.
Un cercle viciós en entorns al buit: al buit de l'espai, els gasos arrastrats s'escapen ràpidament, provocant no només contaminació a granel, sinó també potencialment bullir i polvorització de l'oli de silicona, donant lloc a una fallada total del rendiment.
Principals causes i solucions per a la generació de bombolles
La clau per resoldre els problemes de les bombolles rau en "primer la prevenció, en segon lloc l'eliminació".
1. Entrament d'aire durant l'operació (Entrament mecànic)
Causa: Aquesta és la causa més freqüent. La barreja vigorosa, l'abocament, l'ompliment i, sobretot, el bombeig poden arrossegar fàcilment l'aire, fent que es talli i es dispersi en petites bombolles, que després es poden barrejar amb l'oli de silicona viscós.
Solució:
Optimitzar els procediments d'operació: Adopteu mètodes de barreja i ompliment lents i constants. Eviteu abocar des de gran altitud. Es recomana utilitzar una cànula per injectar lentament al llarg de la paret del recipient.
Utilitzeu equips especialitzats: utilitzeu equips d'ompliment al buit. Durant el procés d'ompliment, evacuar simultàniament el dipòsit d'emmagatzematge d'oli i els components a omplir (com caixes de canvis i amortidors). L'ompliment es completa a pressió negativa, la qual cosa elimina fonamentalment l'atrapament d'aire.
Dissenyar camins de flux adequats: el sistema de canonades s'ha de dissenyar per fluir sense problemes, evitant revolts pronunciats i zones estretes per minimitzar la turbulència.
2. Traceu la humitat i els compostos de baix-ebullició al material o al recipient
Causa: el propi oli de silicona pot contenir traces d'humitat o la humitat es pot adsorbir a les superfícies dels recipients i eines. En condicions de buit o d'alta temperatura, aquesta humitat i els compostos de baix-ebullició es vaporitzen i formen nombroses bombolles minúscules.
Solució:
Pre-tracteu l'oli de silicona: abans d'utilitzar-lo, buit-desgasifica l'oli de silicona. Col·loqueu l'oli de silicona en un forn d'assecat al buit a una temperatura elevada (per exemple, 80-100 graus, per sota del seu punt d'inflamació) i buit alt durant diverses hores per eliminar completament els gasos traça dissolts i arrossegats, la humitat i els components volàtils.
Assegureu-vos d'un ambient i eines secs: tots els recipients, eines i components que entren en contacte amb l'oli de silicona s'han d'assecar a fons en un forn per eliminar l'aigua adsorbida. L'entorn d'operació ha de mantenir una humitat baixa.
3. Generació de gasos de reacció química
Motiu: tot i que l'oli de silicona amb baix -hidrogen és químicament estable, en condicions extremes (com ara altes temperatures o en presència d'impureses metàl·liques), l'enllaç Si-H pot reaccionar amb traces d'aigua o oxigen, produint hidrogen.
≡Si-H + H₂O → ≡Si{-OH + H₂↑
≡Si-H + O₂ → ... → Es pot produir la generació de gas
Solució:
Controleu estrictament la puresa de la matèria primera: utilitzeu oli de silicona d'alta -puresa espacial-.
Eviteu la contaminació: Assegureu-vos un entorn de treball net i eviteu el contacte amb productes químics incompatibles (àcids forts, bases fortes i certs catalitzadors). Aïllar estrictament el fluid de l'aire i la humitat durant l'emmagatzematge i la manipulació.
Trieu els materials adequats: eviteu utilitzar metalls com el coure i el zinc que puguin catalitzar reaccions d'enllaç Si-H com a peces de contacte o recipients.
Post-processament: si ja s'han format bombolles
Si ja hi ha bombolles a l'oli de silicona, no s'ha d'utilitzar directament en components espacials. És necessari retreballar:
Dempeus: per a bombolles més grans, es pot aconseguir que s'aixequin i esclatin lentament posant-se dempeus durant molt de temps. Tanmateix, aquest mètode és ineficient i ineficaç per a bombolles més petites.
