La presencia de burbujas en el aceite de silicona con bajo-hidrógeno durante el uso es un problema común pero inevitable, especialmente en aplicaciones de grado espacial-donde la confiabilidad es primordial. Las burbujas pueden afectar gravemente al rendimiento y su causa raíz debe analizarse sistemáticamente y eliminarse por completo.
Los peligros de las burbujas
En aplicaciones espaciales, la presencia de burbujas es fatal:
Impacto en la lubricación y el rendimiento mecánico: en los puntos de lubricación, las burbujas pueden causar películas de aceite discontinuas, lo que resulta en "fricción seca" y sobrecalentamiento localizado, mayor desgaste e incluso agarrotamiento de las piezas móviles.
Reducción de la rigidez dieléctrica: si bien las burbujas en sí mismas son excelentes aislantes, su presencia reduce significativamente la rigidez dieléctrica general del aceite de silicona, lo que podría causar descargas localizadas o fallas eléctricas, lo que amenaza los sistemas electrónicos de las naves espaciales.
Alteración de las propiedades físicas: las burbujas pueden alterar significativamente el volumen y la compresibilidad del aceite de silicona, afectando su precisión y estabilidad como fluido amortiguador o medio de transmisión de presión.
Un círculo vicioso en entornos de vacío: en el vacío del espacio, los gases arrastrados se escapan rápidamente, lo que provoca no solo una contaminación masiva, sino también la posibilidad de hervir y rociar el aceite de silicona, lo que lleva a una falla total del rendimiento.
Principales causas y soluciones para la generación de burbujas
La clave para resolver los problemas de las burbujas reside en "primero la prevención, después la eliminación".
1. Arrastre de aire durante la operación (arrastre mecánico)
Causa: Esta es la causa más común. Mezclar, verter, llenar y especialmente bombear vigorosamente puede arrastrar aire fácilmente, lo que hace que se corte y se disperse en pequeñas burbujas, que luego se pueden mezclar con el aceite de silicona viscoso.
Solución:
Optimice los procedimientos operativos: adopte métodos de mezclado y llenado lentos y constantes. Evite verter desde grandes altitudes. Se recomienda utilizar una cánula para inyectar lentamente a lo largo de la pared del recipiente.
Utilice equipo especializado: Utilice equipo de llenado al vacío. Durante el proceso de llenado, evacue simultáneamente el tanque de almacenamiento de aceite y los componentes a llenar (como cajas de cambios y amortiguadores). El llenado se completa bajo presión negativa, lo que elimina fundamentalmente la acumulación de aire.
Diseñe rutas de flujo adecuadas: El sistema de tuberías debe diseñarse para fluir suavemente, evitando curvas pronunciadas y áreas estrechas para minimizar la turbulencia.
2. Rastros de humedad y compuestos-de bajo punto de ebullición en el material o contenedor
Causa: El aceite de silicona en sí puede contener trazas de humedad o la humedad puede quedar adsorbida en las superficies de los recipientes y herramientas. En condiciones de vacío o de alta temperatura, esta humedad y los compuestos de bajo-ebullición se vaporizan, formando numerosas burbujas diminutas.
Solución:
Pre-trate el aceite de silicona: antes de usarlo, aspire-desgasifique el aceite de silicona. Coloque el aceite de silicona en un horno de secado al vacío a alta temperatura (por ejemplo, 80-100 grados, por debajo de su punto de inflamación) y alto vacío durante varias horas para eliminar completamente los gases traza disueltos y arrastrados, la humedad y los componentes volátiles.
Asegúrese de que el ambiente y las herramientas estén secos: todos los recipientes, herramientas y componentes que entren en contacto con el aceite de silicona deben secarse completamente en un horno para eliminar el agua adsorbida. El entorno operativo debe mantener una humedad baja.
3. Generación de gas de reacción química
Motivo: aunque el aceite de silicona con bajo contenido de hidrógeno-es químicamente estable, en condiciones extremas (como altas temperaturas o en presencia de impurezas metálicas), el enlace Si-H puede reaccionar con trazas de agua u oxígeno, produciendo hidrógeno.
≡Si-H + H₂O → ≡Si-OH + H₂ ↑
≡Si-H + O₂ → ... → Puede producirse generación de gas
Solución:
Controle estrictamente la pureza de la materia prima: utilice aceite de silicona de alta-pureza espacial-.
Evite la contaminación: garantice un entorno de trabajo limpio y evite el contacto con productos químicos incompatibles (ácidos fuertes, bases fuertes y ciertos catalizadores). Aísle estrictamente el fluido del aire y la humedad durante el almacenamiento y manipulación.
Elija los materiales adecuados: evite el uso de metales como el cobre y el zinc, que pueden catalizar reacciones de enlaces Si-H, como piezas de contacto o contenedores.
Post-procesamiento: si ya se han formado burbujas
Si ya existen burbujas en el aceite de silicona, no debe usarse directamente en componentes espaciales. Es necesario volver a trabajar:
De pie: Para burbujas más grandes, se puede lograr permitir que se eleven lentamente y exploten reposando durante mucho tiempo. Sin embargo, este método es ineficaz e ineficaz para burbujas más pequeñas.
