Dieser Artikel erklärt Ihnen, was Hochtemperatursilikon ist und wie es sich von herkömmlichem Silikon unterscheidet. Sie erfahren außerdem, wie es hergestellt, getestet und in verschiedenen Branchen eingesetzt wird – von Autos und Flugzeugen bis hin zu Elektronik und Fabrikmaschinen.
Was ist Hochtemperatursilikon?
Hochtemperatur-Silikon ist eine spezielle Silikonart. Es verwendet spezielle Formeln, um extremer Hitze standzuhalten.
Normales Silikon ist temperaturbeständig von -60 °C bis 200 °C.
Hochtemperatur-Silikon funktioniert jedoch auch bei noch höheren Temperaturen. Die meisten Typen halten Temperaturen von 250 °C bis 300 °C über längere Zeit stand. Einige spezielle Typen vertragen kurzzeitig Temperaturen von bis zu 650 °C.
Was sind die Unterschiede zwischen Hochtemperatur-Silikon und normalem Silikon?
Manche Leute sind sich nicht sicher, wie sich Hochtemperatursilikon von normalem Silikon unterscheidet.
Sie fragen sich vielleicht, ob es wirklich besser ist oder nur ein neuer Name. Dies ist eine häufige Frage, insbesondere bei der Auswahl von Materialien für heiße oder raue Bedingungen.
Hochtemperatur-Silikon ist nicht dasselbe wie herkömmliches Silikon. Es ist für den Einsatz an Orten mit stärkerer Hitze und Belastung konzipiert. Seine Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Langzeitleistung zeichnen es aus.
Die folgende Tabelle zeigt einen klaren Vergleich zwischen normalem Silikon und Hochtemperatursilikon.
| Merkmal | Normales Silikon | Hochtemperatur-Silikon |
| Kontinuierlicher Temperaturbereich | -60 °C bis 200 °C | -60°C bis 300°C (Sonderformulierungen bis 350°C) |
| Kurzzeittemperaturgrenze | 230 °C bis 250 °C | 400 °C bis 650 °C |
| Primärfüller | Kieselsäure (SiO2) | Eisenoxid (Fe2O3), Ceroxid (CeO2), Aluminiumoxid (Al2O3) |
| Mechanische Eigenschaften | Mäßig, für den Alltag geeignet | Stärker, beständig gegen Alterung bei hohen Temperaturen und mechanische Beanspruchung |
| Kosten | Untere | Höher |
| Typische Anwendungen | Konsumgüter, Dichtungen mit geringer Nachfrage | Luft- und Raumfahrt, Automotoren, elektronische Wärmeableitung, Industrieöfen |
| Alterungsbeständigkeit | Gut, geeignet für allgemeine Umgebungen | Hervorragend, beständig gegen lang anhaltende hohe Temperaturen, UV-Strahlung und chemische Korrosion |
Was sind die wichtigsten Punkte im Herstellungsprozess von Hochtemperatur-Silikon?
Zur Herstellung von leistungsstarkem Hochtemperatursilikon sind strenge Kontrollen bei der Auswahl der Rohstoffe, der Formulierungsgestaltung und den Verarbeitungsmethoden erforderlich.
Auswahl der richtigen Silikonkautschukbasis
Verschiedene Silikonkautschuke bieten unterschiedliche Wärmebeständigkeit und mechanische Eigenschaften. Die Wahl hängt von der Anwendung des Produkts ab.
Im Allgemeinen eignet sich Silikon mit einem höheren Molekulargewicht und spezifischen funktionellen Gruppen besser für den Einsatz bei hohen Temperaturen.
Optimierung der Formulierung
Die Leistung von Hochtemperatursilikon hängt stark von seiner Zusammensetzung ab. Häufig werden mehrere wichtige Additive verwendet:
- Hitzebeständige Füllstoffe wie Siliziumdioxid und rotes Eisenoxid tragen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit und mechanischen Festigkeit bei.
- Wärmestabilisatoren verlangsamen die thermische Oxidation und den Zerfall bei hohen Temperaturen. Dazu können Metallseifen oder Seltenerdverbindungen gehören.
- Antioxidantien wie gehinderte Phenole und Amine reduzieren die durch Oxidation verursachte Alterung.
- Härter auf Basis organischer Peroxide fördern die Vernetzung bei hohen Temperaturen.
Sorgfältiger Mischprozess
Alle Rohstoffe müssen gründlich gemischt werden. Temperatur, Mischzeit und Scherkraft müssen kontrolliert werden. Dies gewährleistet eine gute Dispersion der Füllstoffe und die einwandfreie Funktion jedes Zusatzstoffs.
Die Wahl der richtigen Formmethode
Hochtemperatursilikon kann durch Kompression, Extrusion oder Injektion geformt werden.
Bei Teilen, die hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt sind, ist das Formpressen oft zuverlässiger.
Bei Endlosprodukten wie Schläuchen und Kabelisolierungen ist die Extrusion effizienter.
Auch das Spritzgießen von Flüssigsilikonkautschuk (LSR) wird für präzise oder komplexe Teile immer beliebter.
Effektiver Aushärtungsprozess
Die Aushärtung ist der letzte und wichtigste Schritt. Dabei entsteht das vernetzte Netzwerk, das dem Silikon seine Elastizität, Festigkeit und Hitzebeständigkeit verleiht. Aushärtungstemperatur und -zeit müssen der Formulierung und der Teiledicke entsprechen.
Welche Tests und Normen gibt es für Hochtemperatur-Silikon?
Um die Qualität und Leistung von Hochtemperatur-Silikonprodukten sicherzustellen, befolgt die Industrie bestimmte Tests und Standards.
Der Wärmealterungstest (ASTM D573) Überprüft, wie sich das Material nach längerer Einwirkung hoher Temperaturen verändert. Gemessen werden Eigenschaften wie Härte, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Dieser Test zeigt, wie gut das Material der Hitze über einen längeren Zeitraum standhält.
Der Druckverformungsresttest (ASTM D395) bewertet, wie stark ein Material nach der Kompression bei hohen Temperaturen verformt bleibt. Dies hilft bei der Beurteilung, wie lange die Dichtfähigkeit anhält.
Thermogravimetrische Analyse (TGA) misst den Gewichtsverlust des Materials während des Erhitzens. Es hilft bei der Bestimmung der Zersetzungstemperatur und der thermischen Stabilität.
In den Bereichen Elektronik und Elektrik UL-Zertifizierung beweist, dass das Produkt sicher und zuverlässig ist. UL 94 ist besonders wichtig für die Bewertung der Flammwidrigkeit.
Umweltvorschriften wie RoHS Und ERREICHEN Stellen Sie sicher, dass das Material keine schädlichen Substanzen enthält. Diese Standards tragen dazu bei, das Produkt sicherer und umweltfreundlicher zu machen.
Was sind die Hauptanwendungen von Hochtemperatur-Silikon?
Hochtemperatursilikon spielt in vielen Branchen eine Schlüsselrolle.
Von Autos über Flugzeuge bis hin zur Elektronik trägt dieses Material zur Verbesserung von Sicherheit, Leistung und Haltbarkeit bei.
Die folgenden Beispiele zeigen, wie Hochtemperatursilikon in verschiedenen Bereichen eingesetzt wird.
Automobilindustrie
Hochtemperatursilikon ist besonders in Bereichen nützlich, die Hitze ausgesetzt sind.
Zylinderkopfdichtung: Motoren erzeugen bei der Verbrennung hohe Hitze und hohen Druck. Die Dichtung muss unter diesen extremen Bedingungen gut abdichten. Dichtungen aus Hochtemperatur-Silikon behalten ihre Form und Dichtfähigkeit lange Zeit. Dies sorgt für eine bessere Abdichtung und reduziert das Risiko von Leckagen.
Turboladerschlauch: Turbolader erzeugen sehr heiße Druckluft. Der Schlauch zwischen Turbolader und Ladeluftkühler muss sowohl Hitze als auch Druck standhalten. Herkömmliche Silikonschläuche können unter dieser Belastung weich werden oder sich verformen. Hochtemperatur-Silikonschläuche bleiben stabil und behalten ihre Form besser.
Luft-und Raumfahrtindustrie
In der Luft- und Raumfahrt werden Materialien benötigt, die sowohl leicht als auch extremen Bedingungen standhalten. Hochtemperatur-Silikon ist hier eine bewährte Wahl.
O-Ringe für Kraftstoffsysteme: Diese müssen unter heißen und chemisch anspruchsvollen Bedingungen gut abdichten. Hochtemperatur-Silikon ist beständig gegen Flugkraftstoffe und bleibt auch bei großer Hitze flexibel. Herkömmliches Silikon hält solchen anspruchsvollen Situationen möglicherweise nicht stand.
Hochtemperatur-Drahtisolierungsschlauch: Flugzeugverkabelungen sind in großen Höhen der Kälte und in der Nähe der Triebwerke der Hitze ausgesetzt. Hülsen aus Hochtemperatur-Silikon bieten besseren thermischen und elektrischen Schutz. Sie tragen zur Sicherheit und Zuverlässigkeit der Systeme bei.
Industrielle Ausrüstung
Viele Industriemaschinen laufen in heißen Umgebungen. Hochtemperatur-Silikonteile sorgen für einen sicheren und effizienten Betrieb.
Backofentürdichtungen: Diese Dichtungen halten die Wärme im Ofen. Hochtemperatur-Silikon reißt oder verformt sich auch bei längerem Backen nicht. Dadurch bleibt der Ofen dicht und spart Energie. Herkömmliches Silikon kann schneller altern und an Leistung verlieren.
Thermopress-Isolierpads: Diese Pads bieten Wärmeisolierung und Polsterung. Hochtemperatur-Silikonpads können mehr Hitze aushalten und behalten ihre Festigkeit länger als herkömmliches Silikon.
Elektronik-Industrie
Mit zunehmender Leistungsfähigkeit elektronischer Geräte wird Hitze zu einem immer größeren Problem. Hochtemperatur-Silikon hilft, dieses Problem zu bewältigen.
Vergussmasse für Leistungsmodule: Diese Verbindungen schützen Komponenten und helfen, Wärme abzuleiten. Hochtemperatur-Silikon bietet eine bessere Wärmeleitfähigkeit und Isolierung als herkömmliches Silikon. Es schützt die Elektronik auch bei Hitze.
Dichtringe für Hochtemperatur-Steckverbinder: Diese Ringe verhindern das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub in die Anschlüsse. Hochtemperatur-Silikon bleibt stabil und formstabil. Dies gewährleistet eine dauerhaft gute Abdichtung.
Abschluss
Im Vergleich zu herkömmlichem Silikon zeichnet sich Hochtemperatursilikon durch eine bessere Hitzebeständigkeit und Zuverlässigkeit aus. Es ist für raue Umgebungen konzipiert.
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