Жаңалықтар

Силикон сұйықтықтары аса жоғары немесе төмен температураларда бір ғана қарапайым себеппен істен шықпайды. Олардың мінез-құлқы молекулалық құрылымға, тұтқырлық класына, қоспалар пакетіне, жанасатын материалдарға, әсер ету уақытына, ортаға және сұйықтықтың жабдықта қолданылу тәсіліне байланысты. Қысқа мерзімді төмен температура сынағында қозғалғыштығын сақтайтын сұйықтық бірнеше рет суықтан іске қосылғаннан кейін де нашар майлауы мүмкін. Жоғары көлемдік температураға төзетін класс одан да ыстық жергілікті бетте, тығыздағыш түйінінде немесе қыздырғыш шекарасында жылдам тозуы мүмкін.

Техникалық қызмет көрсету тұрғысынан маңызды жайт: тұтқырлықтың, майдың сыртқы түрінің, ағу жылдамдығының, айналу моментінің, жылу беру реакциясының немесе қалдықтардың түзілуінің өзгеруін автоматты түрде «сапасыз партиямен» байланыстыруға болмайды. Көп жағдайда сұйықтық номиналды тұтқырлықпен немесе жалпы температуралық сипаттамамен көрсетілген жағдайлардан тыс жұмыс істейді. Пайдалы диагностика қайтымды температуралық әсерлерді тұрақты химиялық не физикалық зақымданудан ажыратудан басталады.

Төмен температура: аққыштық біркелкі жоғалмайды

Көптеген силикон сұйықтықтарының, әсіресе полидиметилсилоксан (PDMS) сұйықтықтарының, қату температурасы көптеген минералды майларға қарағанда төмен болады. Бұл артықшылық олардың кез келген мұздату жағдайында бірдей жарамды екені туралы тым кең болжам тудыруы мүмкін. Олай емес.

Температура төмендеген сайын тұтқырлық артады. Бұл күтілетін құбылыс, алайда іс жүзіндегі әсер жабдыққа байланысты. Аз жүктелген демпферде немесе аспапта нәтиже тек баяулау қозғалыс болуы мүмкін. Айналым контурында, тісті жетекте, мөлшерлеу жүйесінде немесе тар майлау арнасында сол тұтқырлық өсімі ағынды азайтып, қабықшаның түзілуін кешіктіріп, сорғының сору шығынын арттырып және іске қосу жүктемесін көбейте алады.

Сондықтан нақты істен шығу нүктесі тек зертханалық қату температурасы емес. Сұйықтық техникалық тұрғыда әлі құйылатындай болғанымен, белгілі бір сорғы, клапан, саптама, мойынтірек саңылауы немесе жауап беру уақыты талабы үшін тым тұтқыр болуы мүмкін. Жабдық көбіне сұйықтық көзге көрінетін «қатқан» күйге жеткенге дейін сенімсіз бола бастайды.

Суықтағы жұмысқа молекулалық масса таралуы да әсер етеді. Тұтқырлығы жоғары силикон сұйықтықтарында полимер тізбектері ұзынырақ болады және температура төмендегенде абсолюттік тұтқырлықтың күштірек артуын көрсетеді. Силикон майы ретінде сипатталған екі сұйықтық жүйе салқын сақтаудан кейін іске қосылғанда мүлде әртүрлі әрекет етуі мүмкін. Тұтқырлығы төмен класс айналуы мүмкін, бірақ жабдық жүктелген кезде қажетті майлау қабықшасын ұстап тұра алмауы ықтимал. Тұтқырлығы жоғары класс жұмыс температурасында қабықша беріктігін қамтамасыз етуі мүмкін, алайда іске қосу кезінде берілуі қиын болады.

Қалыпты PDMS сұйықтықтары үшін орташа суық жағдайларда кристалдану әдетте басты мәселе емес, бірақ төмен температуралық мінез-құлыққа қоспалар, үйлеспейтін майлар, ылғал, қалқыма қатты бөлшектер немесе ішінара араласатын қоспалар кедергі келтіруі мүмкін. Бұл ластаушылар силикон негіздік сұйықтығының өзі қозғалғыш болып қалған жағдайда да лайлану, жергілікті бөліну, сүзгінің бітелуі немесе тұрақсыз ағын туындатуы мүмкін.

Жоғары температура: сұйықтық алдымен сұйылып, кейін тұрақты тозуы мүмкін

Жоғары температурада силикон сұйықтықтары бастапқыда тұтқырлығы азаяды. Бұл айналымды жақсартуы мүмкін, бірақ майлау қабықшасының қалыңдығын азайтып, саңылаулар арқылы ағуды арттырып және демпферлеу немесе гидравликалық реакцияны өзгерте алады. Жүйе тар тұтқырлық диапазонына есептелген жағдайда, уақытша төмендеудің өзі басқарудың нашарлауына немесе жеделдетілген тозуға жеткілікті болуы мүмкін.

Жылу әсері молекулалық құрылымның тұрақты өзгеруін тудырғанда анағұрлым күрделі мәселелер туындайды. Құрамында оттегі бар ортада силикон сұйықтықтары тотығу ыдырауына ұшырауы мүмкін. Оның жылдамдығына температура, болу уақыты, оттегінің қолжетімділігі, каталитикалық металдар және ластаушылар қатты әсер етеді. Ыдырау тұтқырлықты төмендететін тізбектің үзілуіне немесе тұтқырлықты арттырып, ерімейтін материал түзетін айқаспалы байланысу мен гель түзілуіне әкелуі мүмкін. Екі нәтиже де бір жүйенің әртүрлі аймақтарында орын алуы ықтимал.

Тізбектің үзілуі көбіне біртіндеп сұйылу, булану шығынының артуы, демпферлеу күшінің төмендеуі немесе қабықшаны ұстап тұру қабілетінің азаюы ретінде байқалады. Айқаспалы байланысу қараю шөгінділері, жабысқақ қалдықтар, гель бөлшектері, арналардың тарылуы немесе жұмыс айналу моментінің күтпеген артуы арқылы жиірек байқалады. Екі жағдайды да тек сыртқы түріне қарап анықтауға болмайды. Мөлдір сұйықтық маңызды тұтқырлық сипаттамаларын жоғалтып қоюы мүмкін, ал қараю силикон полимерінің өз ыдырауынан емес, сыртқы ластаушыдан туындауы ықтимал.

Жылу беру қолданбалары ерекше мұқияттылықты қажет етеді. Бакта, резервуарда немесе қайтару желісінде өлшенген сұйықтық температурасы қыздырғыш беттегі, электрлік элементтегі, ыстық коллектордағы немесе нашар суланған аймақтағы температурадан едәуір төмен болуы мүмкін. Жергілікті қызып кету жүйенің орташа температурасы қалыптан тыс болып көрінбей тұрып ыдырау өнімдерін түзуі мүмкін. Ағыны азайған жылу беру контуры өз жағдайын одан әрі нашарлатуы мүмкін: айналымның төмендеуі жергілікті қабықша температурасын арттырады, бұл сұйықтықтың ыдырауын және шөгінді түзілуін жеделдетеді.

Температуралық рейтингтер өзара алмастырылатын жұмыс шектері емес

Жарияланған температура диапазоны оның негізі түсінілгенде ғана пайдалы. Ол қысқа мерзімді әсерге, үздіксіз пайдалануға, тұтану температурасына, қату температурасына, тұтқырлықты өлшеу мүмкіндігіне немесе анықталған сынақ атмосферасындағы тұрақтылыққа қатысты болуы мүмкін. Бұлар бірдей емес.

Техникалық қызмет көрсету шешімдері үшін маңыздырақ сұрақтар мыналар:

• Көрсетілген жоғарғы шек үздіксіз жұмысқа ма, әлде қысқа әсерге ме негізделген?
• Сұйықтық ауада, инертті газда немесе жабық жүйеде сыналды ма?
• Іске қосу және қалыпты жұмыс температураларында қандай тұтқырлық диапазоны қажет?
• Жабдық датчик көрсеткішінен асатын жергілікті ыстық нүктелер тудыра ма?
• Сұйықтық мыс, темір, алюминий, эластомерлер, пластиктер, жабындар немесе басқа технологиялық химикаттармен жанаса ма?
• Булану, желдетілу немесе тығыздағыш арқылы өту салдарынан болатын шығын қызмет көрсету аралығы ішінде рұқсат етіле ме?

Материалдың жалпы жылулық тұрақтылығын жұмыс сұйықтығы ретінде жарамдылығымен шатастыру — таңдаудағы жиі қате. Мысалы, қатты химиялық заттың жоғары балқу температурасы майлау материалының ағуы, ұшқыштығы, сорғымен айдалуы, тығыздағыштармен үйлесімділігі немесе тотығуға төзімділігі туралы ештеңе білдірмейді. Бұл айырмашылық аралас қордағы химиялық құжаттаманы қарастыру кезінде маңызды: HydroxyapatiteCAS#1306-06-5 — силикон сұйықтығынан функциясы мен қасиеттері мүлде өзгеше, химиялық тұрақты бейорганикалық қатты зат. Жылулық деректер әрқашан материалдың нақты қолданылуына байланысты түсіндірілуі тиіс.

Неліктен тығыздағыштар мен айналадағы материалдар мәселені сұйықтықтың істен шығуы сияқты көрсетуі мүмкін

Силикон сұйықтықтары көбіне материалдармен кең үйлесімділігі үшін таңдалады, алайда «үйлесімді» деген ұғым абсолютті емес. Жоғары температурада кейбір эластомерлер ісінуі, қатаюы, жиырылуы немесе механикалық беріктігін жоғалтуы мүмкін. Өлшемі өзгерген тығыздағыш сұйықтық спецификация шегінде қалғанның өзінде ағуды арттыра алады. Төмен температурада тығыздағыш қаттылығы артып, еріншенің жанасуы нашарлауы немесе іске қосу кезіндегі уақытша ағу орын алуы мүмкін.

Пластик бөлшектер, жабындар, желімдер және кабель оқшаулауы да осындай шатасу тудыруы мүмкін. Сұйықтық материалға өтіп, төмен молекулалы компоненттерді бөліп шығаруы немесе ескірген бөлшектерден бөлінген ластаушыларды тасымалдауы мүмкін. Қайтарылған сұйықтықта түсі, иісі, бөлшек құрамы немесе тұтқырлығы өзгерген болып көрінуі мүмкін. Өзара әрекеттесетін материалды анықтамай силикон сұйықтығын ауыстыру жиі қайталануға әкеледі.

Металл беттер де назар аударуға лайық. Каталитикалық әсерлер жүйеге өте тәуелді, бірақ мыс құрамды бөлшектер, металл ұнтақтары, коррозия өнімдері және тазалау агенттерінің қалдықтары жоғары температурада сұйықтық тұрақтылығына ықпал етуі мүмкін. Таза, құрғақ, жақсы герметизацияланған контур тотыққан қоқыс пен қалдық технологиялық химикаттары бар мезгіл-мезгіл желдетілетін жүйедегідей қауіп тудырмайды.

Ластану температура шектерінде анағұрлым зиянды болады

Су жиі кездесетін күрделендіруші фактор. Силикон сұйықтықтары әдетте гидрофобты, сондықтан су тұрақты ерітінді түзудің орнына жеке тамшылар түрінде қалуы мүмкін. Суық жағдайда су төменгі нүктелерде, желілерде, сүзгілерде немесе басқару компоненттерінде қатып, сұйықтық тұтқырлығының шамадан тыс болуына ұқсайтын бітелу тудыруы мүмкін. Ыстық жүйелерде су контурдың басқа жерлерінде коррозияны күшейтіп, жылу беруді бұзып және қысым тұрақсыздығына ықпал етуі мүмкін.

Аралас сұйықтықпен ластану — температуралық істен шығу сияқты көрінетін тағы бір қайталанатын себеп. Минералды майлар, синтетикалық көмірсутектер, консистентті майлар, тазалау еріткіштері, технологиялық қалдықтар немесе басқа силикон химиясы тұтқырлық-температуралық мінез-құлықты өзгертіп, тығыздағыштармен не қоспалармен үйлеспеушілік тудыруы мүмкін. Тексерілмеген сұйықтықпен толықтыру бірден істен шығуға әкелмеуі мүмкін. Әсері тек температуралық циклдерден кейін, бөліну, көбіктену, шөгінді түзілуі немесе өзгерген ағу байқалғанда ғана көрінуі мүмкін.

Бөлшектік ластану сұйықтық майлау мен дәл басқаруды бірдей атқаратын жерлерде аса маңызды. Төмен температурада негіздік тұтқырлықтың жоғары болуы бөлшектерді шектеулі арналар арқылы тасымалдауды қиындатады. Жоғары температурада ыстық беттерде түзілген шөгінділер бөлшектер жүктемесін арттыра алады. Сонда сүзгілер алғашқы көрінетін шектеуге айналуы мүмкін, ал негізгі себеп жылулық қартаю немесе жүйенің ластануы болады.

Тұтқырлық өзгерісінің бағытын диагностикалау

Пайдалы техникалық бағалау сақталған жаңа сұйықтық үлгісін бақыланатын жағдайларда алынған жұмыс үстіндегі үлгімен салыстырады. Үлгі тек ағызу нүктесіндегі қалдық емес, айналып жүрген сұйықтықтың өкілі болуы тиіс. Сынақ талаптары қолданылуына қарай өзгереді, бірақ ең ақпаратты бақылаулар көбіне тиісті температуралардағы тұтқырлықты, сыртқы түрді, ерімейтін заттар құрамын, ұшқыш шығынды, су мөлшерін және аралас сұйықтықпен ластану белгілерін қамтиды.

Күтілгеннен төмен тұтқырлық жұмыс кезіндегі жылулық сұйылуды, тұрақты тізбек үзілуін, басқа сұйықтықпен сұйылтылуды немесе еріткішпен ластануды көрсетуі мүмкін. Бұл айырмашылық маңызды. Егер төмендеу үлгі эталон температурасына оралғанда жоғалса, ол температураға қалыпты реакция болуы мүмкін. Егер сұйықтық салқындағаннан кейін бастапқы тұтқырлығынан төмен болып қалса, химиялық ыдырау немесе сұйылтылу ықтималырақ.

Күтілгеннен жоғары тұтқырлық тотығуды, айқаспалы байланысуды, гель түзілуін, жеңіл фракциялардың булануын немесе қоюырақ сұйықтықпен не консистентті маймен ластануды білдіреді. Егер тұтқырлықтың өсуі лайланумен, бөлшектермен, лак тәрізді қалдықпен немесе сүзгілердің тарылуымен қатар жүрсе, тек ауыстыру жеткіліксіз болуы мүмкін. Қайта толтырудан бұрын ыстық беттерді, ауаның енуін, тиімсіз салқындатуды және ластану жолдарын түзету қажет.

Көбікті тұтқырлықтан бөлек бағалау керек. Ілеспе ауа сұйықтықты тұрақсыз етіп көрсетіп, сорғы тиімділігін төмендетіп, жылу беруді үзіп және ретсіз демпферлеу тудыруы мүмкін. Төмен температураларда тұтқырлық жоғары болғандықтан көпіршіктердің шығуы баяу болуы мүмкін. Жоғары температураларда газ түзілуі, сору жағындағы ағып кету немесе ұшқыш компоненттер көбіктенуді айқынырақ етеді. Шешім көбіктің өзіне емес, газдың көзіне байланысты.

Классты нақты температуралық циклге сәйкестендіру

Таңдау бір ғана ең жоғары немесе ең төмен мәнге емес, толық температуралық циклге негізделуі тиіс. Тиісті профильге сақтау температурасы, суықта іске қосу температурасы, қызу ұзақтығы, тұрақты жұмыс температурасы, жергілікті бет температурасы, тоқтатудан кейінгі жылулық сіңу және температуралық циклдер саны кіреді. Жоғары температураға қысқа уақыт қана жететін жүйе ауамен және металл ластаушылармен үздіксіз жанасатын, бірақ сәл салқынырақ жұмыс істейтін жүйеге қарағанда аз химиялық жүктеме түсіруі мүмкін.

Стандартты PDMS сұйықтықтары силиконның жалғыз нұсқасы емес. Фенилмен модификацияланған силикон сұйықтықтары кейбір қолданбаларда төмен температуралық қасиеттерді жақсарта алады, ал басқа модификацияланған силикондар арнайы майлау, диэлектрлік, демпферлеу немесе жылу беру қажеттіліктері үшін таңдалуы мүмкін. Мұндай таңдаулар бір тұтқырлық санын салыстырудан артық талдауды талап етеді. Күтілетін тұтқырлық-температура қисығы, ұшқыштық, тотығу ортасы, тығыздағышпен үйлесімділік және қолдануға тән өнімділік түгелдей сәйкес келуі қажет.

Температура шектері сөзсіз болған жағдайда, ең сенімді тәсіл тек рұқсат етілетін сұйықтық температурасы диапазонын емес, пайдалану нүктесіндегі қолайлы тұтқырлық терезесін анықтау болып табылады. Сорғы суық шеттегі тұтқырлықта іске қосыла алуы керек. Мойынтірек, демпфер немесе атқарушы механизм ыстық шеттегі тұтқырлықта жеткілікті қабықшаны немесе реакцияны сақтауы тиіс. Сондай-ақ сұйықтық температурада өткізген уақыт ішінде рұқсат етілмейтін химиялық өзгеріске ұшырамауы қажет.

Қайталанатын ақаулардың алдын алатын бақылау шаралары

Тұрақты қызмет ету көбіне сұйықтықты таңдаумен қатар жұмыс ортасын бақылауға да байланысты. Ауаның енуін шектеу, резервуарды қажетсіз желдетпеу, қыздырғыштарда қызып кетуді болдырмау, сүзгілерді таза ұстау, тексерілген толықтыру материалын пайдалану және толтыру жабдығын дұрыс сұйықтық түріне ғана арнау алдын алуға болатын тәуекелді азайтады.

Температура датчиктерін тек калибрлеуі бойынша емес, орнатылу орны бойынша да тексеру керек. Негізгі сұйықтыққа орнатылған датчик резервуардың диапазонда екенін растағанымен, жылу көзіндегі зақым келтіретін ыстық нүктені байқамауы мүмкін. Мүмкіндік болған жағдайда суықта іске қосу оқиғалары да тіркелуі тиіс, өйткені көзделген сорғымен айдау шегінен төмен температурада қайталанатын іске қосудар сұйықтық қалыпты жұмыс температурасына жеткенге дейін сорғыларды, тығыздағыштарды немесе жетек компоненттерін зақымдауы мүмкін.

Төтенше температуралардағы өнімділік жоғалуы симптом механизммен байланыстырылғанда сирек құпия болып қалады. Қайтымды тұтқырлық өзгерісі жақсырақ класс немесе жұмыс диапазоны қажет екенін көрсетеді. Тұрақты сұйылу, қоюлану, гель түзілуі, ағу немесе шөгінділер жылу әсерін, тотығуды, үйлеспеушілікті, ластануды немесе жергілікті жылулық теңгерімсіздікті көрсетеді. Осы механизмдерді бөлек қарастыру сұйықтықты ауыстырып, ал нақты себепті жүйенің ішінде қалдыру сияқты жиі жіберілетін қателіктің алдын алады.