Une recherche sur “ propriétés physiques du silicone ” donne des résultats qui ressemblent à un manuel de chimie : parfaits pour un examen, mais inutiles pour la spécification d’une pièce. On n’y trouve toujours pas la densité, la plage de dureté, la température limite d’utilisation, ni la norme d’essai correspondant à chaque valeur.
Le caoutchouc de silicone standard se situe dans une enveloppe définie : densité de 1,10 à 1,50 g/cm³, dureté de Shore 00-5 à Shore A-90 et une plage de fonctionnement continue de −60 °C à +230 °C, avec une isolation électrique stable et une perméabilité aux gaz exceptionnellement élevée. La feuille complète figure ci-dessous, chaque valeur étant liée à sa méthode d'essai ASTM ou ISO.
Ces chiffres concernent les silicones à usage général (HCR et LSR). La charge de renfort, le système de polymérisation et la qualité influencent les valeurs exactes ; ces valeurs sont indiquées pour chaque propriété.
Fiche technique des propriétés physiques du silicone
Fiche technique des propriétés physiques du silicone indiquant la densité, la dureté, la plage de température, les valeurs électriques, optiques et de perméabilité, ainsi que leurs normes d'essai ASTM et ISO.
| Propriété | Plage/valeur typique | Norme d'essai |
|---|---|---|
| Apparence | Base translucide ; pigmentable ; opaque une fois remplie | — |
| Densité (gravité relative) | 1,10–1,50 g/cm³ (rempli jusqu'à ~2,0) | ASTM D792 |
| Dureté | Du rivage 00-5 au rivage A-90 | ASTM D2240 |
| Résistance à la traction | 4–11 MPa (haute résistance jusqu'à ~13) | ASTM D412 |
| Allongement à la rupture | 200–800% | ASTM D412 |
| Résistance à la déchirure | 10–55 kN/m | ASTM D624 |
| Rémanence de compression | Faible sur toute la plage de températures | ISO 815 / ASTM D395 |
| Température de fonctionnement | −60 °C à +230 °C (à court terme jusqu'à +300 °C) | ASTM D573 / D746 |
| conductivité thermique | ~0,2 W/m·K | — |
| Coefficient de dilatation thermique | 200–400 ×10⁻⁶ /K | ASTM E831 |
| Absorption d'eau | Moins de 0,5% | ASTM D471 |
| angle de contact de l'eau / énergie de surface | ~110° / ~22 mN/m (hydrophobe) | — |
| perméabilité aux gaz et aux vapeurs | Élastomères de haute qualité par rapport aux autres élastomères | — |
| rigidité diélectrique | 18–25 kV/mm | — |
| résistivité volumique | ~10¹⁵ Ω·cm | — |
| transmission optique | Plus de 91% (LSR de qualité optique) | — |
| inflammabilité | Auto-extinguible ; FR selon UL 94 V-0 | UL 94 |
La fiche technique ci-dessus est conçue pour être copiée ou enregistrée comme fiche de référence. Les informations détaillées relatives à chaque propriété sont disponibles sur sa page dédiée, accessible via le lien situé sous chaque section ci-dessous.
Apparence et état
Le silicone est naturellement translucide et absorbe parfaitement les pigments, devenant totalement opaque une fois rempli ou coloré. L'état de surface est déterminé par le moule et le post-traitement, et non par le polymère. Il s'agit d'une propriété esthétique, sans incidence sur les performances : elle n'affecte ni la température, ni la dureté, ni la souplesse.
Densité, poids et comportement de l'eau
Le silicone est plus dense que l'eau (1,10–1,50 g/cm³), il ne flotte donc pas et il absorbe moins de 0,5% d'eau en poids — il n'est pas poreux au sens où cette question le suggère habituellement. Les composés chargés atteignent une densité d'environ 2,0 g/cm³. La surface est hydrophobe, avec un angle de contact avec l'eau proche de 110°, ce qui explique pourquoi l'eau perle plutôt que de mouiller la surface.
→ Lire la suite : Densité, poids et hydrophobie du silicone
Dureté et comportement mécanique
La production de silicone s'étend de Shore 00-5 (gel-souple) à Shore A-90 (rigide), avec une résistance à la traction de 4 à 11 MPa et un allongement de 200 à 800%. La dureté est la première caractéristique à être prise en compte car elle est inversement proportionnelle à la résistance à la déchirure et à l'allongement : les duretés plus tendres s'étirent davantage mais se déchirent plus tôt.
→ Lire la suite : Guide de dureté et de dureté du silicone
Propriétés mécaniques du silicone
Plage de températures et comportement thermique
Le silicone conserve ses propriétés de −60 °C à +230 °C en continu, les qualités haute température pouvant supporter de courtes excursions jusqu'à +300 °C. La conductivité thermique est faible (~0,2 W/m·K) et le coefficient de dilatation thermique est élevé (200–400 ×10⁻⁶ /K), ce qui est important pour des tolérances serrées sur les pièces chaudes.
→ Lire la suite : Conductivité thermique et résistance à la chaleur du silicone
Propriétés électriques
Le silicone est un diélectrique puissant — une rigidité diélectrique de 18 à 25 kV/mm et une résistivité volumique d'environ 10¹⁵ Ω·cm — sauf s'il est délibérément combiné avec du carbone pour conduire. Cette double fonctionnalité explique pourquoi le même polymère de base sert à la fois à l'isolation haute tension et au blindage EMI des claviers.
→ Lire la suite : Propriétés électriques du silicone
Propriétés optiques
Le LSR de qualité optique transmet plus de 91% de lumière visible et résiste beaucoup mieux au jaunissement que l'époxy ou le polycarbonate. L'indice de réfraction se situe dans la plage 1,40–1,55, ce qui explique sa présence dans l'encapsulation des LED et les optiques de lentilles.
→ Lire la suite : Propriétés optiques du silicone
Perméabilité aux gaz et aux vapeurs
Le silicone est beaucoup plus perméable aux gaz que les autres élastomères — c'est pourquoi il est choisi pour les tubes à oxygène et les membranes respirantes, et c'est aussi pourquoi il ne constitue pas un joint adéquat pour une barrière aux gaz. C’est la propriété que l’on confond le plus souvent avec la porosité ; le matériau est solide mais laisse passer les gaz par diffusion.
→ Lire la suite : Perméabilité aux gaz et aux vapeurs du silicone
inflammabilité
Le silicone standard est auto-extinguible et les grades FR atteignent la norme UL 94 V-0 avec une faible émission de fumée et sans dégagement d'halogènes. La combustion laisse des cendres de silice non conductrices plutôt qu'une flamme qui goutte, c'est pourquoi elle répond aux normes ferroviaires et de transport en commun.
→ Lire la suite : Comportement au feu et à l'inflammabilité du silicone
Domaines d'application de ces chiffres
Chaque plage de valeurs ci-dessus suppose l'utilisation de silicone standard. Les limites varient selon trois options :
- HCR vs LSR — définit une tolérance et une propreté de surface réalisables, et non l'enveloppe du bien elle-même.
- Chargement du matériau de remplissage — augmente la densité et la dureté, et peut diminuer l'allongement et la résistance à la déchirure.
- Système de guérison — Les qualités vulcanisées au platine restent inodores et transparentes ; les qualités vulcanisées au peroxyde sont moins chères mais nécessitent une post-vulcanisation pour éliminer les odeurs résiduelles.
Il s'agit de limites d'applicabilité, et non de défauts. Une valeur indiquée dans une fiche technique n'est valable que pour le composé spécifique sur lequel elle a été mesurée.
Questions fréquentes
Le silicone flotte-t-il ?
Non. Sa densité de 1,10 à 1,50 g/cm³ est supérieure à celle de l'eau, elle coule donc.
Le silicone est-il poreux ?
Non, l'absorption d'eau reste inférieure à 0,5%. En revanche, sa perméabilité aux gaz est élevée, ce qui constitue une propriété différente.
Quel est le poids du silicone ?
Environ 1,1 à 1,5 fois le poids de l'eau pour un même volume ; les composés fortement chargés peuvent atteindre environ 2,0 g/cm³.
À quelle température le silicone peut-il résister ?
de −60 °C à +230 °C en continu, avec des classes haute température supportant de courtes excursions jusqu'à +300 °C.
Ce dont nous avons besoin pour spécifier votre pièce
Ces plages de valeurs décrivent le silicone standard. Les valeurs exactes pour votre pièce dépendent de la qualité, de la dureté cible et de la cible de conformité (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, ou USP Classe VI), et la température de fonctionnement — ces quatre options permettent également de fixer le coût et le délai de livraison. Envoyez-les-nous et nous vous retournerons une fiche technique du composé.
