Die meeste meganiese data oor silikoon word begrawe in ensiklopediese geraas - breë byvoeglike naamwoorde soos "buigsaam" en "duursaam", sonder syfers en geen toetsmetode daaragter nie. As jy 'n pakking, sleutelbord, seël of gevormde onderdeel spesifiseer, kos daardie gaping jou tyd en loop die risiko om die verkeerde durometer of skeurspesifikasie voor gereedskap vas te sluit.
Silikoonrubber (VMQ) loop laer op rou treksterkte as nitriel of natuurlike rubber — tipies 4–11 MPa — maar handhaaf 'n verlenging van 200–800% en behou daardie meganiese gedrag oor −60 °C tot +230 °C. Daardie kompromie, nie pieksterkte nie, is hoekom dit gespesifiseer word.
Die afdelings hieronder gee die werknommers, die ASTM-metode agter elkeen, en waar daardie nommers ophou om van toepassing te wees.
Silikoon Meganiese Eienskappe in 'n Oogopslag
Dit is algemene silikonrubberreekse wat binne die breër silikoon se ligging val. fisiese eiendomsomhulsel — sien die volledige eiendomsgids vir die volledige prentjie. Werklike waardes hang af van die basispolimeer, vulstoflading, uithardingstelsel en na-uitharding. Beskou hulle as die begin-omhulsel, nie 'n datablad-plaasvervanger nie.
| Eiendom | Tipiese Reikwydte (Algemene Doel Silikoon) | Toetsstandaard |
|---|---|---|
| Trek sterkte | 4–11 MPa (hoësterkte-grade tot ~13 MPa) | ASTM D412 |
| Verlenging by breek | 200–800% | ASTM D412 |
| 100% modulus (M100) | 0.5–3 MPa | ASTM D412 |
| Skeursterkte | 10–55 kN/m | ASTM D624 |
| Kompressiestel | 10–40% (onder na volledige na-uitharding) | ASTM D395 |
| Hardheid | Kus A 10–80 | ASTM D2240 |
Trek sterkte
Treksterkte is die spanning wat 'n silikoononderdeel weerstaan voordat dit in spanning breek, gemeet op 'n haltermonster per ASTM D412. Algemene doel silikoon land by 4–11 MPa. Hoësterkte- en hoëskeurgrade bereik ongeveer 13 MPa.
Dit is laer as natuurlike rubber of nitriel, en dit is selde die beperkende faktor in die praktyk. Silikoon word gespesifiseer vir verseëling, isolasie en sagte-aanraking onderdele, waar verlenging, kompressie-set en temperatuurstabiliteit meer saak maak as piek treksterkte. Vulstoftipe en lading beweeg die getal die meeste: versterking gerookte silika verhoog treksterkte, terwyl swaar uitbreidingsvulstowwe dit verlaag om koste te bespaar.
As 'n onderdeel werklik lasdraend in spanning is, is silikoon gewoonlik die verkeerde materiaal – dit is 'n ontwerpgrens, nie 'n graad waaruit jy kan ontkom nie.
Verlenging by Breuk (Elastisiteit en Buigsaamheid)
Verlenging by breek is hoe ver silikoon strek voor faling, uitgedruk as 'n persentasie van die oorspronklike lengte en getrek op dieselfde ASTM D412-monster as treksterkte. Tipiese silikoonlope 200–800%, met sagter lae-durometer grade wat aan die hoë kant sit.
Dit is die eienskap agter silikoon se "elastisiteit en buigsaamheid". Dit laat 'n 30 Shore A fopspeen, 'n rekbare deksel of 'n blaasbalg herhaaldelik vervorm en terugkeer na vorm. Verlenging en hardheid beweeg omgekeerd: soos jy in durometer opgaan vir 'n stywer deel, neem die verlenging af.
100% Modulus (M100 / M300)
Modulus is die spanning wat nodig is om die monster tot 'n vasgestelde verlenging te rek — M100 by 100%-strekking, M300 by 300% — word ook van die D412-toets afgelees. Silikoon M100 val tipies by 0.5–3 MPa.
Modulus maak meer saak as treksterkte vir onderdele onder herhaalde lae-spanning buiging, soos sleutelborde en membrane. Dit beskryf die krag-tot-buiging, wat 'n ontwerper eintlik voel en spesifiseer. Twee grade kan 'n treksterktegetal deel en baie verskillend in diens optree omdat hul moduluskrommes verskil.
Skeursterkte
Skeursterkte is weerstand teen 'n voortplantende sny of kerf, gemeet per ASTM D624 (gewoonlik Matrys B of Matrys C) en word in kN/m gerapporteer. Silikoon wissel van 10–55 kN/mAlgemene doelgrade sit laag, terwyl hoë-skeur silikoonformulerings die boonste band beslaan.
Skeursterkte, nie treksterkte nie, is die spesifikasie wat bepaal of dunwandige onderdele en onderdele met skerp binnehoeke die ontvorm en veldgebruik oorleef. Babaprodukte, dun membrane en onderdele met stywe radiusse moet teen 'n hoë skeurgraad aangehaal word. 'n Kerf wat kosmeties op 'n dik onderdeel sou wees, word 'n skeurinisiasiepunt op 'n dun een.
Kompressie Stel
Kompressie-instelling meet hoeveel permanente vervorming oorbly nadat 'n silikoononderdeel saamgepers en dan vrygestel word — getoets per ASTM D395 (Metode B, konstante defleksie). 'n Laer persentasie is beter. Silikoon loop 10–40%, en 'n volledige na-uitharding stoot dit na die lae punt.
Dit is die eienskap wat 'n silikoon definieer pakking of seël. Lae kompressieset is die hoofrede waarom silikoon beter presteer as die meeste elastomere in statiese verseëling oor wye temperatuurskommelings: dit bly saamgepers en hou aan verseël in plaas daarvan om te set en te lek.
Die uithardingstelsel en na-uitharding dryf die syfer aan. Platinum-uitgeharde silikoon met 'n behoorlike na-uitharding lewer lae kompressieset; onder-uitgeharde of peroksied-uitgeharde materiaal sonder voldoende na-uitharding doen nie. As langtermyn-verseëling die funksie is, is kompressieset na na-uitharding die waarde wat op die datablad geëis moet word - nie die soos-gevormde syfer nie.
Hoe Hardheid Verbind met die Meganiese Getalle
Hardheid (durometer) word gemeet per ASTM D2240 op die Shore A-skaal, met silikoon wat algemeen beskikbaar is by Kus A 10 tot 80. Hardheid is nie 'n sterktewaarde nie, maar dit is die vinnigste voorspeller van die ander: sagter grade rek verder (hoër verlenging) en voel meer buigsaam (laer modulus); harder grade weerstaan vervorming, maar verloor verlenging.
Vir die meeste verkrygingsgesprekke is durometer die eerste hefboom. Die trek-, skeur- en modulusgetalle verskuif daarmee.
Verwante: Silikoon Shore A Hardheid: Effekte op Gevoel, Seëling en Duursaamheid — die volledige sagte-versus-harde silikoon en durometer-per-toepassing-keusegids.
Silikoon teenoor Ander Elastomere
Meganiese syfers beteken slegs iets in vergelyking. Teenoor gewone rubbersoorte verruil silikoon rou sterkte vir temperatuurreeks, kompressie-set en verouderingsweerstand.
| Eiendom | Silikoon (VMQ) | Natuurlike Rubber (NR) | EPDM | Nitriel (NBR) |
|---|---|---|---|---|
| Trek sterkte | 4–11 MPa | 20–30 MPa | 7–21 MPa | 10–25 MPa |
| Verlenging by breek | 200–800% | 400–700% | 200–600% | 300–600% |
| Skeursterkte | Laag–matig | Hoog | Matig | Matig |
| Kompressiestel | Uitstekend (laag) | Arm | Goed | Matig |
| Dienstemperatuur | −60 tot +230 °C | −50 tot +80 °C | −50 tot +150 °C | −30 tot +120 °C |
| UV / osoon / veroudering | Uitstekend | Arm | Uitstekend | Arm |
Die gevolgtrekking is smal: as die onderdeel piek trek- of skeursterkte by kamertemperatuur benodig, wen NR of NBR op die meganiese lynitems. As dit betroubaar moet seël, weerstaan hitte en verwering, en sy vorm oor jare behou, is silikoon se laer sterkte 'n aanvaarbare handel.
Waar hierdie getalle ophou van toepassing is
Elke reeks hierbo is graad- en prosesafhanklik. Vulselstelsel, uithardingschemie en na-uitharding kan treksterkte, skeursterkte en kompressie-set oor die volle band beweeg - twee dele wat albei as "silikoon" gemerk is, kan met 2× verskil in skeursterkte. Die gepubliseerde syfer weerspieël ook laboratoriummonsters, nie jou wanddikte, geometrie of ontvormspannings nie.
Voordat hierdie syfers 'n werklike spesifikasie word, is drie insette nodig: die teiken Shore A-hardheid, die beheerfunksie (statiese seël, dinamiese buiging of struktureel), en die dienstemperatuurreeks. Met dié vernou die meganiese graad vinnig. Sonder hulle is enige enkele trek- of skeurgetal slegs 'n datapunt, nie 'n spesifikasie nie.
Gereelde vrae
Wat is die treksterkte van silikoonrubber?
Algemene silikoon is 4–11 MPa volgens ASTM D412, met hoësterktegrade tot ongeveer 13 MPa. Dit is laer as nitriel of natuurlike rubber.
Hoeveel kan silikoon rek voordat dit breek?
Breukverlenging is tipies 200–800%. Sagter, lae-durometer grade rek die meeste.
Het silikoon goeie kompressieweerstand?
Ja. Teen ongeveer 10–40% (laer na 'n volledige na-uitharding), behou silikoon sy vorm onder volgehoue kompressie beter as die meeste elastomere, en daarom word dit vir seëls en pakkings gebruik.
Wat is sterker, silikoon of EPDM?
Wat is sterker, silikoon of EPDM?
Waarom het silikoon lae treksterkte maar hoë verlenging?
Silikoon se buigsame siloksaan (Si-O) ruggraat rek maklik, wat 200-800% verlenging gee, maar dieselfde lae intermolekulêre kragte beperk die treksterkte tot 4-11 MPa. Versterkende vulstowwe soos gerookte silika verhoog die treksterkte sonder om veel buigsaamheid prys te gee.
Watter ASTM-standaard word gebruik vir silikoon skeursterkte?
Skeursterkte word gemeet volgens ASTM D624 (gewoonlik Die B of Die C) en gerapporteer in kN/m. Algemene silikoon loop 10–55 kN/m, met hoë skeurgrade aan die boonste punt.
Wat is die 100% modulus (M100) van silikoon?
M100 is die spanning wat nodig is om 'n monster tot 100%-verlenging te rek, tipies 0.5–3 MPa vir silikoon volgens ASTM D412. Dit voorspel krag-tot-buiging beter as treksterkte vir onderdele onder herhaalde lae-spanning-buiging, soos sleutelborde en membrane.
