सिलिकॉन से संबंधित अधिकांश यांत्रिक डेटा ज्ञानकोशीय जानकारी के शोर में दब जाता है — "लचीला" और "टिकाऊ" जैसे व्यापक विशेषणों का उपयोग किया जाता है, जिनके पीछे कोई संख्या या परीक्षण विधि नहीं होती। यदि आप गैस्केट, कीपैड, सील या मोल्डेड पार्ट का विनिर्देश तैयार कर रहे हैं, तो यह कमी आपका समय बर्बाद करती है और टूलिंग से पहले गलत ड्यूरोमीटर या टियर स्पेसिफिकेशन निर्धारित करने का जोखिम पैदा करती है।.
सिलिकॉन रबर (वीएमक्यूइसकी कच्ची तन्यता शक्ति नाइट्राइल या प्राकृतिक रबर की तुलना में कम होती है (आमतौर पर 4-11 एमपीए), लेकिन यह 200-8001 टीपी3टी तक बढ़ाव बनाए रखती है और -60 डिग्री सेल्सियस से +230 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान में भी यही यांत्रिक व्यवहार बरकरार रखती है। यही संतुलन, न कि इसकी अधिकतम शक्ति, इसके उपयोग का कारण है।.
नीचे दिए गए अनुभागों में कार्यशील संख्याएँ, प्रत्येक संख्या के पीछे की ASTM विधि और वे संख्याएँ कहाँ लागू होना बंद हो जाती हैं, इसकी जानकारी दी गई है।.
सिलिकॉन के यांत्रिक गुणधर्मों का संक्षिप्त विवरण
ये सामान्य प्रयोजन वाले सिलिकॉन रबर की श्रेणियां हैं जो सिलिकॉन के व्यापक दायरे में आती हैं। भौतिक संपत्ति लिफाफा — देखें संपूर्ण संपत्ति मार्गदर्शिका पूरी जानकारी के लिए। वास्तविक मान आधार पॉलिमर, फिलर लोडिंग, क्योरिंग सिस्टम और पोस्ट-क्योरिंग पर निर्भर करते हैं। इन्हें प्रारंभिक आधार मानें, डेटाशीट का विकल्प नहीं।.
| संपत्ति | सामान्य सीमा (सामान्य प्रयोजन सिलिकॉन) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
| तन्यता ताकत | 4–11 एमपीए (उच्च-शक्ति ग्रेड लगभग 13 एमपीए तक) | एएसटीएम डी412 |
| तोड़ने पर बढ़ावा | 200–8001टीपी3टी | एएसटीएम डी412 |
| 100% मापांक (M100) | 0.5–3 एमपीए | एएसटीएम डी412 |
| फटन सामर्थ्य | 10–55 kN/m | एएसटीएम डी624 |
| संपीड़न सेट | 10–40% (पूर्ण उपचार के बाद कम) | एएसटीएम डी395 |
| कठोरता | शोर ए 10–80 | एएसटीएम डी2240 |
तन्यता ताकत
सिलिकॉन के किसी भाग की तन्यता शक्ति वह तनाव है जिसे वह टूटने से पहले सहन कर सकता है, जिसे डम्बल के नमूने पर मापा जाता है। एएसटीएम डी412. सामान्य प्रयोजन वाले सिलिकॉन लैंड्स 4–11 एमपीए. उच्च शक्ति और उच्च विसरण क्षमता लगभग 13 एमपीए तक पहुंचती है।.
यह प्राकृतिक रबर या नाइट्राइल से कम है, और व्यवहार में यह शायद ही कभी सीमित कारक होता है। सिलिकॉन का उपयोग सीलिंग, इन्सुलेशन और कोमल स्पर्श वाले भागों के लिए किया जाता है, जहाँ खिंचाव, संपीड़न सेट और तापमान स्थिरता, अधिकतम खिंचाव शक्ति से अधिक मायने रखती है।. भराव का प्रकार और लोडिंग संख्या को सबसे अधिक प्रभावित करना: सुदृढ़ीकरण फ्यूम्ड सिलिका इससे तन्यता शक्ति बढ़ती है, जबकि भारी मात्रा में मिलाए जाने वाले फिलर्स लागत कम करने के लिए इसे कम कर देते हैं।.
यदि कोई भाग वास्तव में तनाव में भार वहन करने वाला है, तो सिलिकॉन आमतौर पर गलत सामग्री होती है - यह एक डिजाइन सीमा है, न कि कोई ऐसी श्रेणी जिसे आप समायोजित करके ठीक कर सकते हैं।.
विखंडन पर बढ़ाव (लोच और लचीलापन)
टूटने पर बढ़ाव वह सीमा है जहाँ तक सिलिकॉन टूटने से पहले खिंचता है, जिसे मूल लंबाई के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है और तन्यता शक्ति के समान ASTM D412 नमूने पर खींचा जाता है। विशिष्ट सिलिकॉन रन 200–8001टीपी3टी, जबकि नरम, कम ड्यूरोमीटर वाले ग्रेड उच्च श्रेणी में आते हैं।.
सिलिकॉन की "लोच और लचीलेपन" का यही गुण है। इसी गुण के कारण 30 शोर ए रेटिंग वाली पैसिफायर, स्ट्रेच लिड या बेल्लो बार-बार विकृत होकर वापस अपने मूल आकार में आ जाते हैं। खिंचाव और कठोरता एक दूसरे के विपरीत दिशा में बढ़ते हैं: जैसे-जैसे किसी सख्त हिस्से का ड्यूरोमीटर बढ़ता है, खिंचाव कम होता जाता है।.
100% मॉडुलस (M100 / M300)
मापांक वह तनाव है जो नमूने को एक निश्चित बढ़ाव तक खींचने के लिए आवश्यक होता है — M100 100% खिंचाव पर, M300 300% खिंचाव पर — इसे D412 परीक्षण से भी मापा जाता है। सिलिकॉन का M100 आमतौर पर इस मान के अंतर्गत आता है। 0.5–3 एमपीए.
कीपैड और मेम्ब्रेन जैसे कम तनाव वाले बार-बार मुड़ने वाले पुर्जों के लिए तन्यता शक्ति की तुलना में मापांक अधिक महत्वपूर्ण होता है। यह विक्षेपण के लिए आवश्यक बल का वर्णन करता है, जिसे डिज़ाइनर वास्तव में महसूस करता है और निर्दिष्ट करता है। दो ग्रेड एक ही तन्यता संख्या साझा कर सकते हैं, लेकिन उपयोग में उनका व्यवहार बहुत अलग हो सकता है क्योंकि उनके मापांक वक्र भिन्न होते हैं।.
फटन सामर्थ्य
टियर स्ट्रेंथ किसी कट या खरोंच के फैलने के प्रतिरोध को दर्शाती है, जिसे प्रति माप लिया जाता है। एएसटीएम डी624 (आमतौर पर डाई बी या डाई सी) और kN/m में रिपोर्ट किया जाता है। सिलिकॉन की रेंज होती है। 10–55 kN/mसामान्य प्रयोजन वाले ग्रेड निचले स्तर पर होते हैं, जबकि उच्च-आंसू-प्रतिरोधी सिलिकॉन फॉर्मूलेशन ऊपरी स्तर पर होते हैं।.
तन्यता शक्ति नहीं, बल्कि अपघर्षण शक्ति ही वह मापदंड है जो यह निर्धारित करता है कि पतली दीवारों वाले और नुकीले आंतरिक कोनों वाले पुर्जे सांचे से निकालने और क्षेत्र में उपयोग के दौरान टिक पाएंगे या नहीं। शिशु उत्पाद, पतली झिल्लियाँ और तंग त्रिज्या वाले पुर्जों के लिए उच्च अपघर्षण ग्रेड का उपयोग किया जाना चाहिए। एक मोटा पुर्जा पर मामूली खरोंच भी पतले पुर्जे पर अपघर्षण का कारण बन सकती है।.
संपीड़न सेट
संपीड़न सेट यह मापता है कि सिलिकॉन पार्ट को दबाकर रखने और फिर छोड़ने के बाद कितना स्थायी विरूपण शेष रहता है — प्रति परीक्षण किया गया एएसटीएम डी395 (विधि बी, स्थिर विक्षेपण)। कम प्रतिशत बेहतर है। सिलिकॉन बहता है। 10–401टीपी3टी, और पूरी तरह से उपचार के बाद यह निम्न स्तर की ओर चला जाता है।.
यह वह गुण है जो सिलिकॉन को परिभाषित करता है। गैस्केट या सील. कम संपीड़न सेट ही वह मुख्य कारण है जिसके चलते सिलिकॉन तापमान में व्यापक उतार-चढ़ाव के बावजूद स्थैतिक सीलिंग में अधिकांश इलास्टोमर्स से बेहतर प्रदर्शन करता है: यह सेट होने और रिसाव करने के बजाय संपीड़ित रहता है और सीलिंग बनाए रखता है।.
क्योरिंग प्रक्रिया और पोस्ट-क्योरिंग ही परिणाम निर्धारित करते हैं। उचित पोस्ट-क्योरिंग के साथ प्लैटिनम-क्योर सिलिकॉन कम कंप्रेशन सेट देता है; अपर्याप्त क्योरिंग या पेरोक्साइड-क्योरिंग के बिना पर्याप्त पोस्ट-क्योरिंग न की गई सामग्री ऐसा नहीं करती। यदि दीर्घकालिक सीलिंग उद्देश्य है, तो डेटाशीट पर पोस्ट-क्योरिंग के बाद का कंप्रेशन सेट मान अपेक्षित होता है, न कि मोल्डिंग के समय का मान।.
कठोरता का यांत्रिक संख्याओं से क्या संबंध है?
कठोरता (ड्यूरोमीटर) को प्रति मापा जाता है एएसटीएम डी2240 शोर ए स्केल पर, सिलिकॉन के साथ जो आमतौर पर उपलब्ध होता है शोर ए 10 से 80. कठोरता कोई शक्ति का मान नहीं है, लेकिन यह अन्य गुणों का सबसे तेज़ संकेतक है: नरम किस्में अधिक खिंचती हैं (उच्च बढ़ाव) और अधिक लचीली महसूस होती हैं (कम मापांक); कठोर किस्में विरूपण का प्रतिरोध करती हैं लेकिन बढ़ाव खो देती हैं।.
अधिकांश सोर्सिंग वार्ताओं में, ड्यूरोमीटर पहला महत्वपूर्ण मापदंड होता है। तन्यता, विच्छेदन और मापांक के मान इसके साथ बदलते रहते हैं।.
संबंधित: सिलिकॉन शोर ए कठोरता: स्पर्श, सीलिंग और टिकाऊपन पर प्रभाव — सॉफ्ट बनाम हार्ड सिलिकॉन और उपयोग के अनुसार ड्यूरोमीटर के चयन के लिए संपूर्ण गाइड।.
सिलिकॉन बनाम अन्य इलास्टोमर्स
तुलना करने पर ही यांत्रिक संख्याओं का महत्व समझ में आता है। सामान्य रबर की तुलना में, सिलिकॉन अपनी मूल मजबूती के बदले तापमान सीमा, संपीड़न स्थिरता और उम्र बढ़ने के प्रतिरोध को प्राथमिकता देता है।.
| संपत्ति | सिलिकॉन (वीएमक्यू) | प्राकृतिक रबर (एनआर) | ईपीडीएम | नाइट्राइल (एनबीआर) |
|---|---|---|---|---|
| तन्यता ताकत | 4–11 एमपीए | 20–30 एमपीए | 7–21 एमपीए | 10–25 एमपीए |
| तोड़ने पर बढ़ावा | 200–8001टीपी3टी | 400–7001टीपी3टी | 200–6001टीपी3टी | 300–6001टीपी3टी |
| फटन सामर्थ्य | निम्न-मध्यम | उच्च | मध्यम | मध्यम |
| संपीड़न सेट | उत्कृष्ट (निम्न) | गरीब | अच्छा | मध्यम |
| सेवा तापमान | -60 से +230 डिग्री सेल्सियस | -50 से +80 डिग्री सेल्सियस | -50 से +150 डिग्री सेल्सियस | -30 से +120 डिग्री सेल्सियस |
| यूवी / ओजोन / उम्र बढ़ना | उत्कृष्ट | गरीब | उत्कृष्ट | गरीब |
निष्कर्ष संक्षेप में यह है: यदि किसी हिस्से को कमरे के तापमान पर अधिकतम तन्यता या अपघर्षण शक्ति की आवश्यकता है, तो यांत्रिक गुणों के मामले में NR या NBR बेहतर हैं। यदि इसे विश्वसनीय रूप से सील करने की आवश्यकता है, गर्मी का प्रतिरोध करें मौसम के प्रभावों से सुरक्षित रहने और वर्षों तक अपना आकार बनाए रखने के लिए, सिलिकॉन की कम मजबूती एक स्वीकार्य समझौता है।.
ये आंकड़े कहाँ से लागू होना बंद हो जाते हैं
ऊपर दी गई प्रत्येक श्रेणी ग्रेड और प्रक्रिया पर निर्भर करती है। फिलर सिस्टम, क्योरिंग केमिस्ट्री और पोस्ट-क्योरिंग से पूरे बैंड में तन्यता शक्ति, विक्षोभ शक्ति और संपीड़न सेट में बदलाव आ सकता है — "सिलिकॉन" लेबल वाले दो भागों की विक्षोभ शक्ति में 2 गुना तक अंतर हो सकता है। प्रकाशित आंकड़ा प्रयोगशाला नमूनों को दर्शाता है, न कि आपकी दीवार की मोटाई, ज्यामिति या डीमोल्डिंग तनाव को।.
इन संख्याओं को वास्तविक विनिर्देशन बनने से पहले तीन इनपुट की आवश्यकता होती है: लक्षित शोर ए कठोरता, नियंत्रक कार्य (स्थैतिक सील, गतिशील फ्लेक्स या संरचनात्मक), और सेवा तापमान सीमा। इनके साथ, यांत्रिक ग्रेड तेजी से निर्धारित हो जाता है। इनके बिना, कोई भी एकल तन्यता या अपघर्षण संख्या केवल एक डेटा बिंदु है, विनिर्देशन नहीं।.
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
सिलिकॉन रबर की तन्यता शक्ति क्या है?
सामान्य प्रयोजन वाले सिलिकॉन की सहनशक्ति ASTM D412 के अनुसार 4-11 MPa होती है, जबकि उच्च-शक्ति वाले ग्रेड की सहनशक्ति लगभग 13 MPa तक होती है। यह नाइट्राइल या प्राकृतिक रबर से कम होती है।.
सिलिकॉन टूटने से पहले कितना खिंच सकता है?
टूटने पर खिंचाव आमतौर पर 200–800% होता है। नरम, कम ड्यूरोमीटर वाले ग्रेड सबसे अधिक खिंचते हैं।.
क्या सिलिकॉन में अच्छी संपीड़न क्षमता होती है?
हाँ। लगभग 10–40% (पूर्ण पोस्ट-क्योर के बाद कम) पर, सिलिकॉन अधिकांश इलास्टोमर्स की तुलना में निरंतर संपीड़न के तहत अपना आकार बेहतर बनाए रखता है, यही कारण है कि इसका उपयोग सील और गैस्केट के लिए किया जाता है।.
सिलिकॉन और ईपीडीएम में से कौन अधिक मजबूत है?
सिलिकॉन और ईपीडीएम में से कौन अधिक मजबूत है?
सिलिकॉन की तन्यता शक्ति कम लेकिन खिंचाव क्षमता अधिक क्यों होती है?
सिलिकॉन की लचीली सिलोक्सेन (Si–O) संरचना आसानी से खिंच जाती है, जिससे 200–800% तक खिंचाव संभव होता है, लेकिन कम अंतर-आणविक बलों के कारण तन्यता शक्ति 4–11 MPa तक ही सीमित रहती है। फ्यूम्ड सिलिका जैसे सुदृढ़ीकरण पदार्थ लचीलेपन को अधिक प्रभावित किए बिना तन्यता शक्ति को बढ़ाते हैं।.
सिलिकॉन की टियर स्ट्रेंथ के लिए कौन सा ASTM मानक उपयोग किया जाता है?
टियर स्ट्रेंथ को ASTM D624 (आमतौर पर डाई B या डाई C) के अनुसार मापा जाता है और इसे kN/m में दर्शाया जाता है। सामान्य प्रयोजन वाले सिलिकॉन की टियर स्ट्रेंथ 10–55 kN/m होती है, जिसमें उच्च टियर स्ट्रेंथ वाले सिलिकॉन ऊपरी सीमा पर होते हैं।.
सिलिकॉन का 100% मापांक (M100) क्या है?
M100 वह तनाव है जो किसी नमूने को 100% तक खींचने के लिए आवश्यक होता है, जो आमतौर पर ASTM D412 के अनुसार सिलिकॉन के लिए 0.5–3 MPa होता है। यह बार-बार कम तनाव वाले फ्लेक्सिंग के अधीन भागों, जैसे कि कीपैड और मेम्ब्रेन, के लिए तन्यता शक्ति की तुलना में विक्षेपण बल का बेहतर अनुमान लगाता है।.
