Sigiliu ermetic - Hermetic seal
O etanșare ermetică este orice tip de etanșare care face un obiect dat etanș la aer (împiedicând trecerea aerului, a oxigenului sau a altor gaze). Termenul se aplica inițial containerelor de sticlă etanșe la aer, dar pe măsură ce tehnologia a avansat, s-a aplicat unei categorii mai mari de materiale, inclusiv cauciuc și materiale plastice. Sigiliile ermetice sunt esențiale pentru funcționalitatea corectă și sigură a multor produse electronice și de sănătate. Utilizat tehnic, este indicat împreună cu o metodă de testare specifică și condițiile de utilizare.
Utilizări
Unele tipuri de ambalaje trebuie să mențină un sigiliu împotriva fluxului de gaze, de exemplu, ambalarea pentru anumite alimente, produse farmaceutice, produse chimice și bunuri de larg consum. Termenul poate descrie rezultatul unor practici de conservare a alimentelor , cum ar fi ambalarea sub vid și conservarea . Materialele de ambalare includ sticlă , cutii de aluminiu , folii metalice și materiale plastice impermeabile la gaze .
Unele clădiri proiectate cu principii de arhitectură durabilă pot utiliza tehnologii etanșe pentru a economisi energie . Sub unele clădire de consum redus de energie , casa pasiva , casa redus de energie , case de autosuficiente , clădire zero energie , și superinsulation standarde, structuri trebuie să fie mai mult aer tight decât alte standarde mai mici. Barierele antiaeriene nu sunt eficiente dacă rosturile de construcție sau pătrunderile de serviciu (găuri pentru țevi etc.) nu sunt sigilate. Etanșeitatea la aer este o măsură a cantității de aer cald (sau rece) care poate trece printr-o structură. Sistemul de ventilație mecanică poate recupera căldura înainte de a descărca aerul în exterior. Clădirile verzi pot include ferestre care combină geamurile izolate cu trei geamuri cu gaz argon sau cripton pentru a reduce conductivitatea termică și a crește eficiența . În proiectele de construcție peisagistică și exterioară, etanșările etanșe pot fi utilizate pentru a proteja serviciile generale și conexiunile / îmbinările electrice de iluminat peisagistic . Etanșarea la aer implică atât rezistent la apă, cât și rezistent la vapori.
Aplicațiile pentru etanșarea ermetică includ electronice semiconductoare , termostate , dispozitive optice , MEMS și comutatoare . Părțile electrice sau electronice pot fi sigilate ermetic pentru a se asigura împotriva vaporilor de apă și a corpurilor străine pentru a menține funcționarea și fiabilitatea corespunzătoare.
Etanșarea ermetică pentru condiții de etanșare la aer este utilizată în arhivarea articolelor istorice semnificative. În 1951, Constituția SUA , Declarația de Independență a SUA , și SUA Bill of Rights au fost închise ermetic cu heliu de gaz în cazurile de sticlă adăpostite în Arhivele Naționale americane din Washington, DC În 2003, au fost mutate la noi cazuri de sticlă închise ermetic cu argon .
Tipuri de sigilii ermetice epoxidice
Rășinile epoxidice tipice au grupări hidroxil (-OH) de-a lungul lanțului lor care pot forma legături sau atracții polare puternice către suprafețele de oxid sau hidroxil. Majoritatea suprafețelor anorganice - adică metale, minerale, sticle, ceramică - au polaritate, deci au o energie de suprafață ridicată. Factorul important în determinarea unei rezistențe bune a adezivului este dacă energia de suprafață a substratului este apropiată sau mai mare decât energia de suprafață a adezivului întărit.
Anumite rășini epoxidice și procesele lor pot crea o legătură ermetică de cupru, alamă sau epoxidă cu coeficienți similari de expansiune termică și sunt utilizate la fabricarea etanșărilor ermetice electrice și a fibrelor optice ermetice. Modelele de etanșare ermetică epoxidică pot fi utilizate în aplicații de etanșare ermetică pentru vid sau presiuni mici sau ridicate, etanșând efectiv gazele sau fluidele, inclusiv heliu gaz, până la rate de scurgere a gazului de heliu foarte mici, asemănătoare sticlei sau ceramicii. Etanșările epoxidice ermetice oferă, de asemenea, flexibilitatea de proiectare a etanșării fie a firelor din aliaj de cupru, fie a știfturilor, în loc de materialele mult mai puțin conductive ale pinilor Kovar necesare în etanșările ermetice din sticlă sau ceramică. Cu un interval tipic de temperatură de funcționare de la -70 ° C până la +125 ° C sau 150 ° C, garniturile ermetice epoxidice sunt mai limitate în comparație cu garniturile din sticlă sau ceramică, deși unele modele epoxidice ermetice sunt capabile să reziste la 200 ° C.
Tipuri de etanșări ermetice sticlă-metal
Când sticla și metalul care sunt sigilate ermetic au același coeficient de expansiune termică, o „garnitură potrivită” își obține rezistența din legătura dintre sticlă și oxidul metalului. Acest tip de etanșare hermetică sticlă-metal este cel mai slab dintre cele două tipuri și este utilizat în general pentru aplicații de intensitate redusă, cum ar fi în bazele becurilor.
„Etanșările de compresie” apar atunci când sticla și metalul au coeficienți de expansiune termică diferiți, astfel încât metalul se comprimă în jurul sticlei solidificate pe măsură ce se răcește. Garniturile de compresie pot rezista la presiuni foarte mari și sunt utilizate într-o varietate de aplicații industriale.
În comparație cu garniturile ermetice epoxidice, garniturile sticlă-metal pot fi operate până la temperaturi mult mai ridicate (250 ° C pentru garniturile de compresie, 450 ° C pentru garniturile potrivite). Selecția materialului este totuși mai limitată din cauza constrângerilor de expansiune termică. Procesul de etanșare se efectuează la aproximativ 1000 ° C într-o atmosferă inertă sau reducătoare pentru a preveni decolorarea pieselor.
Etanșări ermetice ceramice-metalice
Etanșările ceramice co-ardere sunt o alternativă la sticlă. Etanșările ceramice depășesc barierele de proiectare ale sticlei la etanșările metalice datorită performanțelor ermetice superioare în medii cu solicitări ridicate care necesită o etanșare robustă. Alegerea dintre sticlă și ceramică depinde de aplicație, greutate, soluție termică și cerințe de material.
Etanșare sticlărie
Etanșarea solidelor
Îmbinările conice din sticlă pot fi etanșate ermetic cu inele de etanșare din PTFE ( etanșare ridicată la vid, rata de scurgere a aerului de la 10 −6 mBar × L / sec și mai jos), inelele ( inelele opționale încapsulate opțional) sau manșoanele din PTFE, uneori utilizate în loc de grăsime care se poate dizolva în contaminare. Banda PTFE , șirul de rășină PTFE și ceara sunt alte alternative care sunt utilizate pe scară largă, dar necesită puțină îngrijire atunci când se înfășoară pe îmbinare pentru a se asigura o etanșare bună.
Unsoare
Un strat subțire de grăsime realizat pentru această aplicație poate fi aplicat pe suprafețele de sticlă măcinată care urmează să fie conectate, iar îmbinarea interioară este introdusă în îmbinarea exterioară astfel încât suprafețele de sticlă măcinată ale fiecăruia să fie una lângă alta pentru a face conexiunea. Pe lângă realizarea unei conexiuni etanșe, grăsimea permite separarea ulterioară a mai multor îmbinări. Un dezavantaj potențial al unei astfel de grăsimi este că, dacă este folosit pe sticlărie de laborator pentru o perioadă lungă de timp în aplicații la temperaturi ridicate (cum ar fi pentru distilarea continuă ), grăsimea poate contamina substanțele chimice în cele din urmă. De asemenea, reactivii pot reacționa cu grăsimea, în special sub vid . Din aceste motive, este recomandabil să aplicați un inel ușor de grăsime la capătul gras al conicului și nu la vârful acestuia, pentru a-l împiedica să intre în sticlărie. Dacă grăsimea se împrăștie pe întreaga suprafață conică la împerechere, s-a folosit prea mult. Utilizarea grăsimilor special concepute în acest scop este, de asemenea, o idee bună, deoarece acestea sunt adesea mai bune la etanșare sub vid, mai groase și deci mai puțin susceptibile de a curge din conicitate, devin fluidice la temperaturi mai ridicate decât vaselina (un substitut comun) și sunt mai chimic inert decât alți înlocuitori.
Curățare
Îmbinările din sticlă măcinată sunt translucide atunci când sunt fizic libere de resturi și curate. Solvenții, amestecurile de reacție și grăsimea veche apar ca pete transparente. Grăsimea poate fi îndepărtată prin ștergere cu un solvent adecvat; eterii , clorura de metilen , acetat de etil sau hexani funcționează bine pentru grăsimile pe bază de silicon și hidrocarburi . Grăsimile pe bază de fluoreter sunt destul de impermeabile la solvenții organici. Majoritatea chimiștilor pur și simplu le șterg cât mai mult posibil. Cu toate acestea, unii solvenți fluorurați pot îndepărta grăsimile fluoreterice, dar sunt mai scumpe decât solvenții de laborator.
Testarea
Sunt disponibile metode standard de testare pentru măsurarea ratei de transmitere a vaporilor de umiditate , a ratei de transmitere a oxigenului etc. a materialelor de ambalare. Pachetele completate implică însă etanșări termice, îmbinări și închideri care deseori reduc bariera eficientă a pachetului. De exemplu, sticla unei sticle de sticlă poate avea o barieră totală eficientă, dar închiderea capacului cu șurub și căptușeala de închidere ar putea să nu aibă .
Vezi si
- Izolarea clădirilor
- Etanșare sticlă-metal
- Etanșator termic
- Permeabilitate
- Rata de transmitere a vaporilor de umiditate