Герметичное уплотнение

редактировать
Герметичное уплотнение

A герметичное уплотнение представляет собой уплотнение любого типа, которое делает данный объект воздухонепроницаемым (предотвращая прохождение воздуха, кислорода или других газов). Первоначально термин применялся к герметичным стеклянным контейнерам, но по мере развития технологий он стал применяться к более широкой категории материалов, включая резину и пластмассы. Герметичные уплотнения необходимы для правильной и безопасной работы многих электронных и медицинских изделий. Технически его использование указывается вместе с конкретным методом испытаний и условиями использования.

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Использование
  • 3 Типы эпоксидных герметичных уплотнений
  • 4 Типы герметичных уплотнений стекло-металл
  • 5 Герметичные уплотнения керамика-металл
  • 6 Герметизация стеклянной посуды
    • 6.1 Герметизация
    • 6.2 Смазка
      • 6.2.1 Очистка
  • 7 Испытания
  • 8 См. Также
  • 9 Примечания

Этимология

Слово герметичный происходит от греческого бога Гермеса, через словарь алхимии. Алхимики изобрели процесс изготовления герметичной стеклянной трубки, которую они использовали для дистилляции. В процессе использовалась секретная печать, изобретение которой было приписано вдохновению алхимии, Гермес Трисмегист.

Использует

герметичную батарею

Некоторые виды упаковки должны сохранять печать против потока газов, например, упаковка для некоторых пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, химикатов и потребительских товаров. Этот термин может описывать результат некоторых методов консервирования продуктов, таких как вакуумная упаковка и консервирование. Упаковочные материалы включают стекло, алюминиевые банки, металлическую фольгу и газонепроницаемые пластмассы.

Некоторые здания, спроектированные с использованием принципы устойчивой архитектуры могут использовать герметичные технологии для экономии энергии. Под некоторыми домами с низким энергопотреблением, пассивными домами, домами с низким энергопотреблением, самодостаточными домами, зданиями с нулевым энергопотреблением и суперизоляция конструкции должны быть более герметичными, чем другие меньшие стандарты. Воздушные барьеры не эффективны, если строительные швы или служебные проходы (отверстия для труб и т. Д.) Не загерметизированы. Воздухонепроницаемость - это количество теплого (или холодного) воздуха, которое может пройти через конструкцию. Система механической вентиляции может регенерировать тепло перед выпуском воздуха наружу. Зеленые здания могут включать окна, в которых сочетаются тройное изоляционное остекление с газом аргоном или криптоном для уменьшения теплопроводности и увеличения эффективность. В ландшафтных и наружных строительных проектах, герметичные уплотнения могут использоваться для защиты общих служб и ландшафтного освещения электрических соединений / стыков. Герметичность подразумевает водонепроницаемость и паронепроницаемость.

Применения для герметичного уплотнения включают полупроводниковую электронику, термостаты, оптические устройства, MEMS и переключатели.. Электрические или электронные детали могут быть герметично закрыты для защиты от водяного пара и посторонних предметов для обеспечения надлежащего функционирования и надежности.

Герметичное закрытие для герметичных условий используется в архивировании важных исторических предметов. В 1951 году The U.S. Конституция, США Декларация независимости и США. Билль о правах были герметично запечатаны газом гелием в стеклянных ящиках, размещенных в США. Национальный архив в Вашингтоне, округ Колумбия. В 2003 году они были перемещены в новые стеклянные ящики, герметично закрытые аргоном.

Типы эпоксидных герметичных уплотнений

Типичные эпоксидные смолы имеют (-ОН) группы вдоль цепи, которые могут образовывать связи или прочные полярное притяжение к оксидным или гидроксильным поверхностям. Большинство неорганических поверхностей, то есть металлов, минералов, стекла, керамики, имеют полярность, поэтому они обладают высокой поверхностной энергией. Важным фактором в определении хорошей адгезионной прочности является то, близка ли поверхностная энергия основы к поверхностной энергии затвердевшего клея или превышает ее.

Некоторые эпоксидные смолы и их процессы могут создавать герметичное соединение с медью, латунью или самой эпоксидной смолой с аналогичными коэффициентами теплового расширения и используются в производстве герметичных электрических и волоконно-оптических герметичных пломб. Эпоксидные герметичные уплотнения могут использоваться в герметичных уплотнениях для низкого или высокого вакуума или давления, эффективно уплотняя газы или жидкости, включая газообразный гелий, до очень низких скоростей утечки газообразного гелия, аналогичных стеклу или керамике. Герметичные эпоксидные уплотнения также обеспечивают гибкость конструкции, заключающуюся в герметизации проводов или штифтов из медного сплава, вместо гораздо менее электропроводящих материалов штифтов Kovar, необходимых для стеклянных или керамических герметичных уплотнений. При типичном диапазоне рабочих температур от -70 ° C до + 125 ° C или 150 ° C эпоксидные герметичные уплотнения более ограничены по сравнению со стеклянными или керамическими уплотнениями, хотя некоторые герметичные эпоксидные конструкции способны выдерживать температуру 200 ° C.

Соответствующие уплотнения стекло-металл

Типы герметичных уплотнений стекло-металл

Когда стекло и металл, герметично закрываемые, имеют одинаковый коэффициент теплового расширения, "согласованное уплотнение" получает свою прочность благодаря связи между стеклом и оксидом металла. Этот тип герметичного уплотнения стекло-металл является более слабым из двух типов и обычно используется для применений с низкой интенсивностью, например в цоколе ламп.

Герметичный проход компрессора - компрессионное уплотнение стекло-металл Компрессионные уплотнения стекло-металл

«Компрессионные уплотнения» возникают, когда стекло и металл имеют разные коэффициенты теплового расширения, так что металл сжимается вокруг затвердевшего стекла при его охлаждении. Компрессионные уплотнения могут выдерживать очень высокое давление и используются во множестве промышленных применений.

По сравнению с эпоксидными герметичными уплотнениями, соединения стекло-металл могут работать при гораздо более высоких температурах (250 ° C для компрессионных уплотнений, 450 ° C для согласованных уплотнений). Однако выбор материала более ограничен из-за ограничений теплового расширения. Процесс уплотнения выполняется при температуре примерно 1000 ° C в инертной или восстановительной атмосфере, чтобы предотвратить обесцвечивание деталей.

Герметичные уплотнения керамика-металл

Уплотнения из керамики с совместным обжигом являются альтернативой к стеклу. Керамические уплотнения превосходят конструктивные барьеры между стеклом и металлическими уплотнениями благодаря превосходным герметичным характеристикам в средах с высокими нагрузками, требующих прочного уплотнения. Выбор между стеклом и керамикой зависит от области применения, веса, теплового решения и требований к материалам.

Уплотнение стеклянной посуды

Уплотнение твердых тел

Пробка с коническим соединением с уплотнительным кольцом из ПТФЭ. Оптическая прозрачность узкого уплотнительного кольца, находящегося под давлением стеклянного стыка (справа).

Стеклянные конические стыки могут быть герметично закрыты уплотнительными кольцами из ПТФЭ (высокий вакуум, скорость утечки воздуха 10 мбар * л / сек и ниже), уплотнительные кольца (необязательно инкапсулированные уплотнительные кольца) или втулки из ПТФЭ, иногда используемые вместо смазки, которая может растворяться в загрязнениях. Лента из ПТФЭ, нить из смолы ПТФЭ и воск - другие альтернативы, которые находят широкое применение, но требуют небольшой осторожности при намотке на стык, чтобы обеспечить хорошее уплотнение.

Grease

Grease используется для смазки стеклянных запорных кранов и стыков. Некоторые лаборатории разливают их в шприцы для облегчения применения. Два типичных примера: слева - Krytox, смазка на основе фторэфиров; Справа - высоковакуумная смазка на основе силикона от Dow Corning.

. Тонкий слой смазки , предназначенный для этого применения, можно нанести на шлифованные стеклянные поверхности, которые необходимо соединить, и внутреннее соединение вставляется во внешнее соединение таким образом, чтобы поверхности шлифованного стекла каждой находились рядом друг с другом для соединения. Помимо обеспечения герметичности соединения, смазка позволяет впоследствии легче разъединить два соединения. Потенциальным недостатком такой смазки является то, что при использовании лабораторной посуды в течение длительного времени в высокотемпературных применениях (например, для непрерывной дистилляции ) смазка может со временем загрязнить химические вещества. Также реагенты могут реагировать с консистентной смазкой, особенно в вакууме. По этим причинам рекомендуется нанести небольшое кольцо смазки на толстый конец конуса, а не на его кончик, чтобы он не попал внутрь стеклянной посуды. Если при стыковке смазка размазывается по всей поверхности конуса, значит, было использовано слишком много смазки. Использование пластичных смазок, специально разработанных для этой цели, также является хорошей идеей, поскольку они часто лучше уплотняются в вакууме, более густые и поэтому с меньшей вероятностью вытекут из конуса, становятся текучими при более высоких температурах, чем вазелин (a обычный заменитель) и химически более инертны, чем другие заменители.

Очистка

Соединения шлифованного стекла прозрачны, когда физически свободны от мусора и чистые. Растворители, реакционные смеси и старая смазка проявляются в виде прозрачных пятен. Жир можно удалить, протерев его подходящим растворителем; простые эфиры, метиленхлорид, этилацетат или гексаны хорошо подходят для силикона - и углеводорода Смазки на основе. Смазки на основе фторэфиров совершенно непроницаемы для органических растворителей. Большинство химиков просто вытирают их, насколько это возможно. Однако некоторые фторированные растворители могут удалить фторэфирные смазки, но они дороже, чем лабораторные растворители.

Испытания

Стандартные методы испытаний доступны для измерения скорости пропускания паров влаги, скорости пропускания кислорода и т. Д. Упаковочных материалов. Однако завершенные упаковки включают в себя термосварочные швы, стыки и закрытия, которые часто снижают эффективный барьер упаковки. Например, стекло стеклянной бутылки может иметь эффективный общий барьер, но крышка с завинчивающейся крышкой и укупорочная прокладка могут не иметь.

См. Также

Найдите герметичное уплотнение в Wiktionary, бесплатном словаре.

Примечания

Последняя правка сделана 2021-05-23 10:15:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте