高温シリコーンとは？

この記事では、耐熱シリコーンとは何か、そして通常のシリコーンとどう違うのかを解説します。また、自動車や航空機から電子機器や工場の機械に至るまで、様々な産業でどのように製造、試験、使用されているかについても解説します。

高温シリコーンとは？

耐熱シリコーンは特殊なタイプのシリコーンで、極度の熱に耐えられるよう特殊な配合が採用されています。

通常のシリコンは -60°C から 200°C までの温度に耐えることができます。

しかし、耐熱シリコーンはさらに高温の環境でも使用できます。ほとんどのタイプは250℃から300℃の高温に長時間耐えられます。特殊なタイプの中には、短時間であれば650℃までの高温にも耐えられるものもあります。

高温シリコンと通常のシリコンの違いは何ですか?

高温シリコンが通常のシリコンとどう違うのかよくわからない人もいます。

本当に良いものなのか、それとも単に名前が変わっただけなのかと聞かれるかもしれません。これはよくある質問で、特に高温や過酷な環境向けの素材を選ぶ際によく聞かれます。

耐熱シリコーンは、通常のシリコーンとは異なります。より高温や高圧力がかかる場所での使用を想定して作られています。その強度、耐熱性、そして長期的な性能は、その優れた特性を証明しています。

下の表は、通常のシリコンと高温シリコンの明確な比較を示しています。

高温シリコーンの製造工程における重要なポイントは何ですか？

高性能の高温シリコーンを製造するには、原材料の選択、配合設計、加工方法において厳格な管理が必要です。

適切なシリコーンゴムベースの選択

シリコーンゴムは種類によって耐熱性と機械特性が異なります。製品の用途に応じてお選びください。

一般的に、分子量が高く、特定の官能基を持つシリコンは、高温での使用に適しています。

処方の最適化

高温シリコーンの性能は、その配合に大きく依存します。一般的に、いくつかの主要な添加剤が使用されます。

• 耐熱フィラー シリカや赤色酸化鉄などの添加剤は、耐熱性と機械的強度の向上に役立ちます。
• 熱安定剤 高温での熱酸化と分解を遅らせます。これには金属石鹸や希土類化合物が含まれる場合があります。
• 抗酸化物質 ヒンダードフェノールやアミンなどは酸化による老化を軽減します。
• 硬化剤 有機過酸化物をベースにしたもので、高温での架橋を促進します。

慎重な混合プロセス

すべての原材料は完全に混合する必要があります。温度、混合時間、せん断力を適切に制御することで、充填剤の良好な分散と各添加剤の適切な機能を確保します。

適切な成形方法の選択

高温シリコーンは、圧縮、押し出し、または射出成形によって成形できます。

高温・高圧部品の場合、圧縮成形の方が信頼性が高い場合が多くあります。

チューブや電線絶縁材などの連続製品の場合、押し出し加工の方が効率的です。

精密部品や複雑な部品の成形には、液状シリコーンゴム (LSR) 射出成形も人気が高まっています。

効果的な硬化プロセス

硬化は最終段階であり、最も重要な工程です。シリコーンに弾力性、強度、耐熱性を与える架橋ネットワークを構築します。硬化温度と硬化時間は、配合と部品の厚さに応じて調整する必要があります。

高温シリコーンのテストと規格は何ですか?

高温シリコン製品の品質と性能を保証するために、業界では特定のテストと規格に従っています。

熱老化試験（ASTM D573） 材料が長期間高温にさらされた後にどのような変化が起こるかを調べる試験です。硬度、引張強度、破断伸びなどの特性を測定します。この試験は、材料が長期間にわたって熱に耐えられるかどうかを示します。

圧縮永久歪み試験（ASTM D395） 高温で圧縮された後、材料がどの程度変形したままであるかを評価します。これにより、シール性能がどの程度持続するかを評価することができます。

熱重量分析（TGA） 加熱中の物質の重量減少を測定します。分解温度と熱安定性を判断するのに役立ちます。

電子・電気分野では、 UL認証 製品が安全で信頼できることを証明します。 UL94 難燃性の評価には特に重要です。

環境規制 安全規格 そして 到着 材料に有害物質が含まれていないことを保証します。これらの基準は、製品の安全性と環境への配慮を高めるのに役立ちます。

高温シリコーンの主な用途は何ですか?

高温シリコーンは多くの産業で重要な役割を果たしています。

この素材は自動車から航空機、電子機器に至るまで、安全性、性能、耐久性の向上に役立ちます。

以下の例は、高温シリコーンがさまざまな分野でどのように使用されているかを示しています。

自動車産業

高温シリコンは、熱にさらされる部分に特に役立ちます。

シリンダーヘッドガスケット： エンジンは燃焼時に高熱と高圧力を発生します。ガスケットはこうした過酷な条件下でも優れた密閉性を発揮する必要があります。耐熱シリコン製のガスケットは、長期間にわたり形状と密閉性を維持できます。これにより、密閉性が向上し、漏れのリスクが低減されます。

ターボチャージャーホース: ターボチャージャーは非常に高温の圧縮空気を生成します。ターボチャージャーとインタークーラー間のホースは、熱と圧力の両方に耐えなければなりません。一般的なシリコンホースは、このようなストレスで軟化したり変形したりする可能性があります。耐熱シリコンホースは強度を保ち、形状をより良く維持します。

航空宇宙産業

航空宇宙分野では、軽量でありながら過酷な条件にも耐える材料が求められます。耐熱シリコーンは、この分野で信頼できる選択肢です。

燃料システム用Oリング： これらは高温かつ化学的に過酷な環境下でも良好な密閉性を保つ必要があります。耐熱シリコーンは航空燃料への耐性があり、高温下でも柔軟性を維持できます。しかし、一般的なシリコーンではこのような過酷な状況に耐えられない可能性があります。

高温電線絶縁スリーブ： 航空機の配線は、高高度での寒冷とエンジン付近での高温の両方にさらされます。耐熱シリコン製のスリーブは、優れた熱的および電気的保護を提供し、システムの安全性と信頼性を維持します。

産業機器

多くの産業機械は高温環境で稼働します。耐熱シリコン部品は、それらの安全かつ効率的な動作に役立ちます。

オーブンのドアシール: これらのシールはオーブン内の熱を閉じ込めます。耐熱シリコンは、長時間のベーキングでもひび割れや変形を起こしません。これによりオーブンの密閉性が維持され、エネルギーを節約できます。通常のシリコンは劣化が早く、性能が低下する可能性があります。

熱プレス断熱パッド： これらのパッドは断熱性とクッション性を備えています。耐熱シリコンパッドは、通常のシリコンよりも高い熱に耐え、強度を長く保ちます。

エレクトロニクス産業

電子機器の性能が向上するにつれて、熱の問題は大きくなります。耐熱シリコンは、この問題の解決に役立ちます。

パワーモジュール用ポッティングコンパウンド: これらの化合物は部品を保護し、放熱を助けます。耐熱シリコーンは、通常のシリコーンよりも優れた熱伝導性と断熱性を備えており、高温環境下でも電子機器を安全に保ちます。

高温コネクタ用シーリングリング： これらのリングは、コネクタへの湿気や埃の侵入を防ぎます。耐熱シリコンは強度と形状を維持し、長期間にわたり良好な密閉性を保ちます。

結論

通常のシリコンと比較して、耐熱シリコンは優れた耐熱性と信頼性を備えており、過酷な環境にも耐えられるように設計されています。

当社はカスタムシリコーン製品の製造を専門としています。原材料から最終製品に至るまで、すべての工程を徹底管理し、最高品質を保証します。カスタムシリコーンプロジェクトをご希望の方は、今すぐお問い合わせください。