وجود حباب در روغن سیلیکون هیدروژن پایین در هنگام استفاده یک مشکل رایج اما اجتناب ناپذیر است، به خصوص در کاربردهای درجه{1} فضایی که قابلیت اطمینان در آنها بسیار مهم است. حباب ها می توانند به شدت بر عملکرد تأثیر بگذارند و علت اصلی آنها باید به طور سیستماتیک تجزیه و تحلیل شود و کاملاً از بین برود.
خطرات حباب
در کاربردهای فضایی، وجود حباب ها کشنده است:
تاثیر روانکاری و عملکرد مکانیکی: در نقاط روغن کاری، حباب ها می توانند باعث ایجاد لایه های روغن ناپیوسته شوند که منجر به "اصطکاک خشک" و گرمای بیش از حد موضعی، افزایش سایش و حتی انسداد قطعات متحرک می شود.
کاهش قدرت دی الکتریک: در حالی که حباب ها خود عایق های عالی هستند، وجود آنها به طور قابل توجهی استحکام دی الکتریک کلی روغن سیلیکون را کاهش می دهد و به طور بالقوه باعث تخلیه موضعی یا خرابی الکتریکی می شود و سیستم های الکترونیکی فضاپیما را تهدید می کند.
تغییر خواص فیزیکی: حباب ها می توانند حجم و تراکم پذیری روغن سیلیکون را به میزان قابل توجهی تغییر دهند و بر دقت و پایداری آن به عنوان یک مایع میرایی یا واسطه انتقال فشار تأثیر بگذارند.
چرخه معیوب در محیط‌های خلاء: در خلاء فضا، گازهای حباب‌شده به سرعت فرار می‌کنند و نه تنها باعث آلودگی عمده می‌شوند، بلکه باعث جوشاندن و پاشش بالقوه روغن سیلیکون می‌شوند که منجر به شکست کامل عملکرد می‌شود.
علل و راه حل های اصلی برای تولید حباب
کلید حل مشکلات حباب در «اول پیشگیری، دوم حذف» نهفته است.
1. حباب هوا در حین کار (مکانیکال)
علت: این شایع ترین علت است. اختلاط شدید، ریختن، پر کردن، و به خصوص پمپاژ کردن، می تواند به راحتی هوا را به داخل بکشد و باعث برشی و پراکندگی آن به صورت حباب های ریز شود که سپس می تواند در روغن سیلیکون چسبناک مخلوط شود.
راه حل:
روش های عملیاتی را بهینه کنید: روش های اختلاط و پر کردن آهسته و پیوسته را اتخاذ کنید. از ریزش از ارتفاعات پرهیز کنید. استفاده از کانولا برای تزریق آهسته در امتداد دیواره ظرف توصیه می شود.
استفاده از تجهیزات تخصصی: از تجهیزات پرکننده خلاء استفاده کنید. در طول فرآیند پر کردن، مخزن ذخیره روغن و اجزای مورد نظر (مانند گیربکس و دمپر) را به طور همزمان تخلیه کنید. پر کردن تحت فشار منفی کامل می شود که اساساً گیر افتادن هوا را از بین می برد.
مسیرهای جریان مناسب را طراحی کنید: سیستم لوله کشی باید به گونه ای طراحی شود که به آرامی جریان داشته باشد و از خمیدگی های تیز و مناطق باریک جلوگیری شود تا تلاطم به حداقل برسد.
2. ردیابی رطوبت و ترکیبات کم جوش- در مواد یا ظرف
علت: خود روغن سیلیکون ممکن است حاوی مقدار کمی رطوبت باشد یا رطوبت روی سطوح ظروف و ابزار جذب شود. در شرایط خلاء یا دمای بالا، این رطوبت و ترکیبات کم جوش-تبخیر می‌شوند و حباب‌های کوچک متعددی را تشکیل می‌دهند.
راه حل:
روغن سیلیکون را پیش-تصفیه کنید: قبل از استفاده، روغن سیلیکون را با جاروبرقی بکشید-گاز زدایی کنید. روغن سیلیکون را در اجاق خشک کن خلاء در دمای بالا (مثلاً 80 تا 100 درجه زیر نقطه اشتعال آن) و خلاء زیاد برای چند ساعت قرار دهید تا گازهای کمیاب محلول و حباب شده، رطوبت و اجزای فرار به طور کامل از بین برود.
از محیط خشک و ابزار اطمینان حاصل کنید: تمام ظروف، ابزارها و اجزایی که با روغن سیلیکون در تماس هستند باید کاملاً در اجاق گاز خشک شوند تا آب جذب شده خارج شود. محیط عملیاتی باید رطوبت کم را حفظ کند.
3. تولید گاز واکنش شیمیایی
دلیل: اگرچه روغن سیلیکون هیدروژن پایین-از نظر شیمیایی پایدار است، اما در شرایط شدید (مانند دماهای بالا یا در حضور ناخالصی‌های فلزی)، پیوند Si{1}}H ممکن است با مقادیر کمی آب یا اکسیژن واکنش داده و هیدروژن تولید کند.
≡Si-H + H2O → ≡Si-OH + H2↑
≡Si-H + O2 → ... → تولید گاز ممکن است رخ دهد
راه حل:
خلوص مواد خام را به شدت کنترل کنید: از روغن سیلیکونی-فضای خلوص-با درجه بالا استفاده کنید.
اجتناب از آلودگی: از محیط کاری تمیز اطمینان حاصل کنید و از تماس با مواد شیمیایی ناسازگار (اسیدهای قوی، بازهای قوی و کاتالیزورهای خاص) جلوگیری کنید. سیال را در حین نگهداری و جابجایی به شدت از هوا و رطوبت جدا کنید.
مواد مناسب را انتخاب کنید: از استفاده از فلزاتی مانند مس و روی که ممکن است واکنش‌های پیوند Si{0}}H را کاتالیز کنند به عنوان قطعات تماس یا ظروف خودداری کنید.
پردازش{0}پست: اگر قبلاً حباب‌هایی تشکیل شده است
اگر در روغن سیلیکون حباب وجود داشته باشد، نباید مستقیماً در اجزای فضایی استفاده شود. کار مجدد لازم است:
ایستادن: برای حباب‌های بزرگ‌تر، با ایستادن طولانی‌مدت می‌توان به آنها اجازه داد به آرامی بالا بیایند و بترکانند. با این حال، این روش برای حباب های کوچکتر ناکارآمد و ناکارآمد است.
