불소실리콘의 특성: 온도, 연료 저항성 및 설계 한계

엔지니어들은 일반적으로 다음과 같은 경우에 불소실리콘을 고려합니다. 표준 실리콘 연료나 오일을 견디지 못합니다. 문제는 폴리머의 광범위한 평판과 특정 화합물의 특성을 구분하는 것입니다.

불소실리콘은 실리콘과 유사한 저온 유연성과 연료, 오일 및 많은 비극성 용제에 대한 향상된 내성을 결합한 소재입니다. 주요 한계점은 마모, 마찰, 인열 강도, 동적 밀봉 및 탄화수소 이외의 화학적 호환성입니다.

플루오로실리콘 고무란 무엇인가요?

플루오로실리콘 고무는 불소화된 측쇄기(일반적으로 트라이플루오로프로필기)로 변형된 실리콘 엘라스토머입니다. 이러한 변형을 통해 탄화수소 유체와의 상호작용을 줄이면서도 실리콘 고무의 온도 유연성과 내후성을 상당 부분 유지할 수 있습니다.

일반적인 명칭은 다음과 같습니다. FVMQ, 플루오로비닐메틸실리콘 고무의 약자입니다. ASTM D1418 해당 폴리머를 FVMQ로 식별합니다. ASTM D2000 및 SAE J200에 따르면, 불소실리콘 화합물은 일반적으로 다음과 같이 분류됩니다. FK 유형.

FVMQ는 FKM과 혼동해서는 안 됩니다. 둘 다 불소화 엘라스토머이지만, 고분자 골격, 저온 특성, 가공성 및 밀봉 한계가 다릅니다.

불소실리콘의 어떤 특성이 가장 중요할까요?

FVMQ의 핵심 가치는 특정 한 가지 특성에 있는 것이 아닙니다. 저온 탄성과 탄화수소 유체 저항성이 결합된 데 있습니다.

이는 선택 경향일 뿐 구매 사양은 아닙니다. 충전재 시스템, 불소 함량, 경화 시스템, 후경화, 경도 및 시험 방법에 따라 결과가 크게 달라질 수 있습니다.

불소실리콘은 어떤 온도 범위를 견딜 수 있습니까?

많은 FVMQ 화합물에 대한 실용적인 시작 범위는 다음과 같습니다. 약 -60°C ~ 200°C. 특수 O링 소재는 정지 상태에서 -73°C 부근에서도 기능을 유지할 수 있습니다. 공표된 건열 한계는 약 200°C에 달할 수 있지만, 연료나 오일에 잠긴 씰에는 이 수치를 자동으로 적용해서는 안 됩니다.

경계는 다음과 같은 경우에 변경됩니다.

• 지속적인 노출과 간헐적인 노출;
• 건조 공기 침지 vs. 연료, 윤활유 또는 용매 침지;
• 정적 압축과 반복적인 움직임;
• 밀봉 단면적 및 압축;
• 복합 제형 및 후처리;
• 열 노화 후 유체의 상태.

유체 온도가 높아지면 유체 자체가 산화되거나 산성 부산물이 생성될 수 있습니다. 건열 노화 시험을 통과한 화합물이라도 노화된 윤활유에서는 밀봉 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 온도 및 화학적 내성은 별도의 데이터시트 항목으로 확인하는 대신 함께 시험해야 합니다.

불소실리콘은 연료와 기름에 얼마나 강한가요?

불소실리콘은 주로 휘발유, 제트 연료, 석유계 오일, 엔진 오일, 변속기 오일 및 여러 비극성 용제에 대한 내성 때문에 선택됩니다. 일반적으로 이러한 유체에서 일반 실리콘보다 팽창률이 낮습니다.

"저항성"이라는 단어에는 여전히 수치가 필요합니다. 부피 팽창, 경도 변화, 인장 강도 유지율, 신장률 유지율 및 질량 변화는 정해진 침지 기간 후에 측정해야 합니다.

공개된 데이터 다우 플루오로실리콘 제품 선택 가이드 제형이 결과에 어떤 영향을 미치는지 보여줍니다. 선택된 고체 FVMQ 염기의 기록된 값은 대략 다음과 같습니다. 15–23% 부피 팽창 명시된 조건 하에서 ASTM 표준 연료에서 특정 화합물은 다음과 같은 결과를 보였습니다. 150°C에서 IRM 903 오일의 3.5–4% 팽창. 이 값들은 명시된 재료 및 시험 조건에 해당하는 값이며, FVMQ의 일반적인 한계값이 아닙니다.

여전히 주의가 필요한 유체

FVMQ는 화학적으로 범용적이지 않습니다. 일반적으로 발행된 선택 가이드에서는 브레이크액, 케톤, 하이드라진, 알데히드 및 아민과의 혼합을 경고합니다. 혼합 유체의 경우, 기본 유체가 호환되는 것처럼 보이더라도 소량의 첨가제로 인해 팽창이나 추출이 발생할 수 있으므로 더욱 까다롭습니다.

FVMQ를 지정하기 전에 다음 사항을 확인하십시오.

• 정확한 상업용 유체 또는 연료 등급;
• 작동 및 세척 온도;
• 연속 노출 시간;
• 압력 및 감압 주기;
• 허용 가능한 부피 팽창 및 경도 변화;
• 해당 부품이 신선한 유체와 접촉하는지 또는 열 노화된 유체와 접촉하는지 여부.

FVMQ의 일반적인 기계적 특성은 무엇입니까?

기계적 특성은 매우 다양하기 때문에 하나의 "일반적인" 데이터 시트로 폴리머를 대표하기는 어렵습니다. 유용한 예시로, 다우(Dow)사의 고체 FVMQ 포트폴리오를 명시된 가압 경화 및 후경화 조건 하에서 살펴보면 알 수 있습니다.

이 표는 배합 범위일 뿐, 보장된 사양을 나타내는 것은 아닙니다. 연질 25 Shore A 등급과 80 Shore A 등급은 동일한 글랜드 설계, 인열 여유 또는 조립 방법을 공유해서는 안 됩니다.

팀들은 비교하기 쉽다는 이유로 인장 강도에만 집중하는 경우가 많습니다. 하지만 정적인 가스켓의 경우, 압축 변형, 응력 완화, 유체 팽창, 그리고 밀봉력이 일반적으로 더 중요합니다. 인장 강도는 탈형, 조립, 하드웨어에 끼우는 과정, 또는 압력 압출 과정에서 중요해지며, 안정적인 정적 밀봉 중에는 반드시 중요한 것은 아닙니다.

불소실리콘은 동적 밀봉에 적합한가요?

불소실리콘은 일반적으로 다음과 같은 경우에 더 적합합니다. 정적 밀봉재, 개스킷, 다이어프램, 커넥터 밀봉재 및 완충 부품 연속 슬라이딩 씰보다.

이러한 한계는 상대적으로 낮은 내마모성, 높은 마찰력, 그리고 재질에 따라 달라지는 인열 강도의 조합에서 비롯됩니다. 씰은 초기 누출 테스트를 통과할 수 있지만, 반복적인 작동 후 접촉면에서 마모가 발생할 수 있습니다. 이러한 시간 경과에 따른 변화 때문에 정적 재질 승인을 받은 것을 왕복 운동이나 회전 운동에 재사용해서는 안 됩니다.

특수 설계된 화합물, 제어된 표면 마감, 적절한 윤활 및 검증 테스트를 통해 동적 사용이 가능합니다. 하지만 이는 기본 설정이 아닌 엔지니어링 예외 사항으로 간주해야 합니다.

플루오로실리콘은 실리콘 및 FKM과 어떻게 다른가요?

선택하다 VMQ 극한 온도에서의 유연성이 필요하지만 탄화수소 노출이 심각하지 않은 경우, 이 옵션을 선택하십시오. FVMQ 연료나 오일과 접촉하는 동안 부품이 저온 환경에서도 유연성을 유지해야 할 경우를 평가하십시오. FKM 극저온 유연성보다 내화학성, 내마모성 또는 동적 밀봉 능력이 더 중요할 때.

이 비교는 선별 도구입니다. 최종 선택에는 화합물 수준의 테스트 데이터가 필요합니다. 왜냐하면 전문적인 등급에 따라 일반적인 순위가 바뀔 수 있기 때문입니다.

FVMQ 명세에는 어떤 테스트를 포함해야 할까요?

사용 가능한 불소실리콘 사양은 각 특성을 시험 방법 및 노화 조건과 연결합니다.

"연료 저항성 불소실리콘, 쇼어 A 경도 60"과 같은 요구 사항을 완전한 재료 사양으로 받아들이지 마십시오. 이러한 사양에는 유체, 온도, 숙성 시간, 팽창 한계, 경화 조건 및 완제품 합격 기준이 명시되어 있지 않습니다.

가공 조건이 플루오로실리콘의 특성을 어떻게 변화시키나요?

FVMQ는 고점도 고무로 제공됩니다. 압축 성형, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압출 및 캘린더링 등의 다양한 성형 방식이 있습니다. 자동 액상 사출 성형용 불소액상 실리콘 고무도 사용 가능합니다.

치료 및 치료 후 조건 압축 영구 변형, 휘발성 물질 함량, 치수 및 최종 기계적 특성에 영향을 미칩니다. Dow에서 발표한 고체 고무 데이터에서는 많은 특성이 압축 후 측정되었습니다. 171°C에서 10분간 가압 경화 후 200°C에서 4시간 동안 가압 경화. 위 조건들은 시험 샘플에 대한 설명이며, 부품 두께, 경화 화학 성분, 오븐 적재 용량 및 치수 공차를 검토하지 않고는 생산 사양에 그대로 적용해서는 안 됩니다.

불소실리콘 화합물은 니트릴 고무나 일반 실리콘과 수축률이 다를 수 있습니다. 기존 금형을 재사용하면 부품의 공칭 형상이 변하지 않더라도 치수 편차가 발생할 수 있습니다. 따라서 금형 여유는 선택한 화합물과 시험 데이터를 기반으로 설정해야 합니다.

불소실리콘은 일반적으로 어디에 사용되나요?

FVMQ는 온도 범위와 탄화수소 저항성이 동시에 요구되는 경우에 가장 유용합니다.

일반적인 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 항공우주 연료 시스템 실리콘 O링 그리고 개스킷;
• 자동차 연료 라인 커넥터 씰;
• 오일이나 연료에 노출된 격막 및 막;
• 전기 커넥터 삽입물 및 환경 밀봉재;
• 터보차저 호스 라이너;
• 석유, 가스 및 석유화학 제품용 밀봉 요소;
• 저온 산업용 가스켓;
• 연료에 노출되는 밀폐 공간용 전도성 불소실리콘 EMI 가스켓.

이 소재는 마모가 심한 동적 밀봉재, 호환성 데이터가 없는 부식성 극성 용제 또는 표준 실리콘이 이미 유체 요구 사항을 충족하는 프로젝트에는 적합하지 않습니다.

불소실리콘 특성 FAQ

선택 경계

플루오로실리콘은 저온 밀봉성과 탄화수소 저항성이 모두 요구되는 경우에 적합합니다. 만약 두 가지 조건 중 하나만 충족된다면, VMQ, FKM, NBR 또는 다른 엘라스토머가 더 낮은 비용이나 더 나은 내마모성으로 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

최종 재료 선택에는 유체의 정확한 상태, 연속 및 최고 온도, 씰의 움직임, 압력, 목표 경도, 압축 영구 변형 한계, 예상 사용 수명 및 요구되는 표준 등이 필요합니다. 밀-DTL-25988 또는 해당 AMS 사양. 이러한 입력이 없으면 "FVMQ"는 폴리머 제품군일 뿐 완제품 사양이 아닙니다.