درجة انصهار السيليكون: ما تعنيه فعلياً (وما لا تعنيه)

“"درجة انصهار السيليكون" هي واحدة من مصطلحات البحث التي نراها طوال الوقت - خاصة من المشترين الذين يقارنون السيليكون بالبلاستيك أو المطاط الصناعي مثل TPE أو TPU.

الإجابة المختصرة بسيطة.

الإجابة الحقيقية تحتاج إلى بعض التصحيح.

لا يمتلك السيليكون نقطة انصهار حقيقية

مطاط السيليكون الصلب يفعل لا تذوب بنفس طريقة ذوبان المواد البلاستيكية الحرارية.

مطاط السيليكون هو مطاط حراري. بمجرد أن يتصلب، تُغلق شبكة البوليمر الخاصة به. لا يحوله التسخين إلى سائل. بدلاً من ذلك، عند درجات حرارة عالية بما يكفي، سيتحول السيليكون إلى سائل. تدهور, شخصية, أو تفقد خصائصها الميكانيكية - لكنها لا تتدفق.

هذا هو أول سوء فهم يتسبب في أخطاء في المواصفات.

عندما يسأل الناس عن "درجة انصهار السيليكون"، فإنهم عادة ما يحاولون فهم أحد الأمور الثلاثة التالية:

• أقصى درجة حرارة للخدمة
• درجة حرارة المعالجة / التصلب
• درجة حرارة الفشل تحت تأثير الحرارة

هذه أرقام مختلفة. والتعامل معها كرقم واحد هو بداية الالتباس.

نطاقات درجات الحرارة النموذجية للمطاط السيليكوني

إليكم كيف نصيغ الأمر داخلياً عند الرد على العملاء.

درجة حرارة التشغيل المستمر

يمكن لمعظم أنواع مطاط السيليكون الصناعي العمل بشكل مستمر في ظل الظروف التالية:

• من -50 درجة مئوية إلى +200 درجة مئوية (من -58 درجة فهرنهايت إلى +392 درجة فهرنهايت)

يمكن أن تصل التركيبات ذات الأداء العالي إلى:

• 230-250 درجة مئوية بشكل مستمر
• التعرض قصير المدى لدرجة حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية

عند هذه الدرجات الحرارية، يظل السيليكون مرنًا. ولا يحدث انصهار.

نطاق التحلل (ليس الانصهار)

أعلى تقريبًا 300-350 درجة مئوية, يبدأ مطاط السيليكون في:

• فقدان قوة الشد
• يتصلب أو يصبح هشاً
• تشكل رمادًا سطحيًا أو بقايا سيليكا

هذا تحلل حراري، وليس انصهارًا. المادة لا تتقطر أو تتدفق.

لماذا يُثير مطاط السيليكون السائل (LSR) حيرةً في هذا السؤال؟

غالباً ما يُساء فهم مطاط السيليكون السائل على أنه "منخفض الانصهار" لأنه يبدأ كسائل.

في الواقع:

• LSR سائل قبل المعالجة
• ويتصلب من خلال الربط المتقاطع المحفز بالحرارة
• درجات حرارة التشكيل النموذجية: 160-200 درجة مئوية

بعد المعالجة، يتصرف مطاط السيليكون السائل (LSR) مثل أي مطاط سيليكون آخر - ليس له نقطة انصهار.

لذا عندما تسرد جداول البيانات "درجة حرارة المعالجة"، فإن هذا الرقم يحتوي على لا شئ يتعلق الأمر بسلوك الانصهار أثناء الاستخدام.

السيليكون مقابل اللدائن الحرارية: لماذا تفشل المقارنة؟

غالباً ما يقارن المشترون السيليكون بمواد مثل PVC أو TPU أو TPE ويتوقعون رقم نقطة انصهار مثل:

• PVC: ~160–210 درجة مئوية
• TPU: ~170–200 درجة مئوية

هذا إطار عمل خاطئ.

اللدائن الحرارية:

• تليين
• ذوبان
• إعادة التوطيد

مطاط السيليكون:

• العلاجات
• يبقى متيناً
• يتدهور في النهاية

هذا الاختلاف مهم في التطبيقات التي تشمل الأفران، وأجهزة التعقيم بالبخار، والتعبئة الساخنة، أو حجرات المحركات.

ما الذي يجب السؤال عنه بدلاً من "درجة الانصهار"؟“

إذا كنت تبحث عن قطع سيليكون، فالأسئلة المفيدة هي:

• ما هو أقصى درجة حرارة تشغيل مستمرة?
• ما هو طول التعرض الحراري (دقائق مقابل سنوات)؟
• يكون الاحتفاظ الميكانيكي هل يتطلب ذلك درجة حرارة عالية؟
• هل ستكون تجربة الجزء مجموعة الضغط تحت تأثير الحرارة؟

تحدد تلك الإجابات اختيار المواد - وليس قيمة نقطة الانصهار التي لا وجود لها.

الحدود التي تغيب عن معظم النظارات

قوة السيليكون تحت تأثير الحرارة هي يعتمد على الزمن, ، وليس ثنائيًا.

عند درجة حرارة 200 درجة مئوية:

• قد تدوم الحشية لسنوات

عند درجة حرارة 230 درجة مئوية:

• قد يجتاز الاختبارات قصيرة المدى
• لكن مجموعة الضغط ستزداد سرعةً مع مرور الوقت.

لهذا السبب تبدو أرقام ورقة البيانات سخية، لكن التطبيقات الحقيقية تفشل بهدوء في وقت أبكر مما هو متوقع.

ليس لأن السيليكون "انصهر" - ولكن لأنه تقادم.