{"id":9572,"date":"2026-05-29T16:06:50","date_gmt":"2026-05-29T08:06:50","guid":{"rendered":"https:\/\/rysilicone.com\/?p=9572"},"modified":"2026-05-29T16:08:03","modified_gmt":"2026-05-29T08:08:03","slug":"silicone-thermal-conductivity","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rysilicone.com\/nl\/silicone-thermal-conductivity\/","title":{"rendered":"Thermische geleidbaarheid en temperatuurbereik van siliconen: waarden, limieten en materiaalvergelijking"},"content":{"rendered":"

Als je siliconen specificeert voor een onderdeel dat aan hitte of kou wordt blootgesteld, heb je twee getallen en een grenswaarde nodig, geen scheikundeles. De meeste pagina's verbergen die getallen onder een wirwar van informatie, waardoor kopers onnodig bellen om te vragen wat ze in \u00e9\u00e9n regel hadden kunnen lezen.<\/p>\n\n\n\n

Siliconen hebben een lage thermische geleidbaarheid \u2013 ongeveer 0,2 W\/m\u00b7K \u2013 en een standaard continu werkbereik van -60\u00b0C tot +230\u00b0C. Het isoleert warmte in plaats van deze te geleiden, tenzij het is gevuld met keramische of metalen additieven.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Alles hieronder geeft de details achter die zin weer: de waarden, waar de grenzen precies liggen en hoe siliconen zich verhouden tot de rubbers waarmee ze gewoonlijk concurreren.<\/p>\n\n\n\n

\"Siliconenrubber
Siliconenrubber blokkeert de warmteoverdracht aan de hete kant en houdt de andere kant koel \u2014 het is een thermische isolator, geen geleider.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Wat is de thermische geleidbaarheid van siliconen?<\/h2>\n\n\n\n

Ongevuld siliconenrubber (VMQ) heeft een thermische geleidbaarheid van ongeveer 0,2 W\/m\u00b7K, wat doorgaans wordt vermeld in de 0,1\u20130,4 W\/m\u00b7K band<\/a> afhankelijk van de kwaliteit en de hoeveelheid vulstof. Het basispolymeer, PDMS, meet ongeveer 0,15 W\/m\u00b7K<\/a>, En laboratoriummetingen over een temperatuurbereik van -50 tot 150 \u00b0C<\/a> Houd het in die lage temperatuurzone. Ter referentie: koper heeft een thermische geleidbaarheid van ongeveer 400 W\/m\u00b7K en aluminium rond de 200. Siliconen zijn dus geen warmtegeleider, maar een warmte-isolator die toevallig temperaturen kan weerstaan die de meeste kunststoffen niet aankunnen.<\/p>\n\n\n\n

Dat is het punt dat kopers over het hoofd zien: als er op een tekening staat "silicone voor hitte", dan betekent dat bijna altijd hitte. weerstand<\/em>, niet hitte overdracht<\/em>. Dat zijn tegenstrijdige eisen, en die sturen de materiaalkeuze in verschillende richtingen.<\/p>\n\n\n\n

Even een korte uitleg over de eenheid: thermische geleidbaarheid in W\/m\u00b7K geeft aan hoe snel warmte wordt overgedragen. door<\/em> Een materiaal. Een laag getal betekent dat warmte langzaam wordt overgedragen, waardoor het oppervlak dat je aanraakt koeler blijft terwijl de andere kant opwarmt. Dat is precies het gedrag dat je wilt bij een handvat of een pakking, en precies het gedrag waar je rekening mee moet houden bij het gebruik van vulstoffen wanneer je daadwerkelijk warmte moet afvoeren.<\/p>\n\n\n\n

Thermisch geleidende siliconen (gevulde varianten)<\/h3>\n\n\n\n

Wanneer het er daadwerkelijk om gaat warmte af te voeren \u2014 thermische pads, vulmaterialen, thermische interface materialen (TIM) onder een CPU of een voedingsmodule \u2014 gebruiken we geen basissiliconen. We vullen het aan met aluminiumoxide, boornitride of metaaloxide vulstoffen.<\/p>\n\n\n\n

\"Grijze
Grijze siliconen thermische geleidende pad op een printplaat onder een koelblok<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Siliconen type<\/strong><\/th>Thermische geleidbaarheid (W\/m\u00b7K)<\/strong><\/th>Typisch gebruik<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
Niet-gevulde VMQ<\/td>~0.2<\/td>Afdichtingen, pakkingen, isolatie, algemene gegoten onderdelen<\/td><\/tr>
Licht gevuld<\/td>0,5\u20131,0<\/td>Eenvoudige thermische pads<\/td><\/tr>
Thermisch geleidend (sterk gevuld)<\/td>1.0\u20135.0+<\/td>TIM, vulmiddel voor vermogenselektronica<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

De afweging is mechanisch: hoe geleidender het vulmateriaal, hoe beter de harder en minder elastisch<\/a> Het onderdeel krijgt het. Je koopt geleidbaarheid met flexibiliteit. Die spanning bepaalt de materiaalkeuze, niet een enkele specificatielijn.<\/p>\n\n\n\n

De chemische samenstelling van de vulstof bepaalt de bovengrens. Aluminiumoxide (alumina) is de meest gebruikte soort: goedkoop, stabiel en goed voor ongeveer 1-3 W\/m\u00b7K bij gangbare vulstoffen. Boornitride bereikt een hogere waarde, zo'n 3-6 W\/m\u00b7K, terwijl het elektrisch isolerend blijft. Daarom wordt het gebruikt als thermisch geleidend materiaal in vermogenselektronica. Waar elektrische isolatie niet vereist is, bieden grafiet- en metaalhoudende varianten nog hogere waarden, maar ze leveren wel de di\u00eblektrische sterkte in die siliconen in eerste instantie zo aantrekkelijk maakte. De selectieregel is simpel: kies de laagste geleidbaarheid die binnen uw thermische budget past, want elk extra punt W\/m\u00b7K gaat ten koste van de rek, scheursterkte en levensduur van de gereedschappen.<\/p>\n\n\n\n

Temperatuurbereik en hittebestendigheid van siliconen<\/h2>\n\n\n\n

Dit is het tweede getal, en het is hier dat siliconen hun waarde bewijzen ten opzichte van goedkopere rubbers. Hittebestendigheid omvat eigenlijk drie vragen in \u00e9\u00e9n: hoe heet het onderdeel continu wordt, hoe heet het piekt en hoe koud het aan het andere uiteinde wordt. Een materiaal moet aan alle drie de eisen voldoen, en precies in het verschil daartussen wordt het verkeerde materiaal gekozen.<\/p>\n\n\n\n

\"Rode
Rode siliconenpakkingen en O-ringen in de buurt van een hete metalen flens<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Standaard continu werkbereik<\/h3>\n\n\n\n

Standaard siliconen hebben een continu temperatuurbereik van -60\u00b0C tot +230\u00b0C. Dat bereik is stabiel genoeg om het zonder aarzeling te gebruiken voor de meeste afdichtingen, pakkingen en keukengerei. "Continu" is hier het sleutelwoord: het is de temperatuur die het onderdeel gedurende zijn volledige levensduur kan weerstaan zonder dat de hardheid, treksterkte of afdichtingskracht buiten de specificaties valt. Het is een conservatieve waarde, gebaseerd op de specificaties, geen eenmalige overlevingswaarde.<\/p>\n\n\n\n

Gedrag bij hoge temperaturen<\/h3>\n\n\n\n

Hittebestendige materialen verdragen korte temperatuurschommelingen tot 250-300 \u00b0C. "Kort" is belangrijk: een pakking kan een korte piek van 280 \u00b0C verdragen en zich herstellen, maar als deze temperatuur continu wordt aangehouden, gaat de levensduur ervan ten koste. Altijd scheiden. piektemperatuur<\/strong> van continue bedrijfstemperatuur<\/strong> op het specificatieblad. Kopers die het piekgetal interpreteren als een werkwaarde, zijn degenen die terugbellen over uitgeharde, broze onderdelen.<\/p>\n\n\n\n

Cijfer<\/strong><\/th>Continue service<\/strong><\/th>Korte piek<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
Standaard VMQ<\/td>-60 tot +230 \u00b0C<\/td>~250\u00b0C<\/td><\/tr>
VMQ bij hoge temperaturen<\/td>+230 tot +250 \u00b0C<\/td>~300\u00b0C<\/td><\/tr>
Hittegestabiliseerde VMQ<\/td>tot +260\u00b0C<\/td>~315\u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Hittebestendige legeringen gebruiken ijzeroxide en andere thermische additieven om de temperatuur bij continu gebruik te verhogen tot 260 \u00b0C. Ze zijn duurder en de investering is alleen de moeite waard als het onderdeel daadwerkelijk duizenden uren op die temperatuur blijft \u2013 niet bij een proces waarbij de temperatuur snel stijgt en vervolgens weer daalt.<\/p>\n\n\n\n

Gedrag bij lage temperaturen<\/h3>\n\n\n\n

Silicone blijft veel langer flexibel dan de meeste elastomeren. Standaardkwaliteiten blijven flexibel tot ongeveer -60 \u00b0C; fluorsilicone (FVMQ) blijft flexibel tot ongeveer -73 \u00b0C. Daaronder wordt het materiaal stijf en uiteindelijk broos. De broosheid bij lage temperaturen wordt gemeten onder ASTM D746<\/a>, En dat is h\u00e9t getal om te controleren voor elke toepassing in de koudeketen, de lucht- en ruimtevaart of buitengebruik in de winter. Het falen aan de koude kant begint niet met scheuren op de eerste dag, maar met een geleidelijk verlies van veerkracht. Een afdichting die in de kou glasachtig is geworden, veert niet meer terug en een statische verbinding begint stilletjes te lekken. Daarom is het broosheidspunt, en niet de minimumtemperatuur uit de catalogus, het getal dat op de tekening hoort te staan.<\/p>\n\n\n\n

Thermische veroudering<\/h3>\n\n\n\n

Hittebestendigheid is geen momentopname, maar gaat over hoe het onderdeel zich gedraagt na duizenden uren blootstelling aan hitte. Langdurige hitteveroudering wordt ge\u00ebvalueerd onder ASTM D573<\/a>, Dit meet veranderingen in hardheid, treksterkte en rek na langdurige blootstelling. Dit is wat een product met een classificatie van "230 \u00b0C" onderscheidt van een product dat slechts \u00e9\u00e9n keer een temperatuur van 230 \u00b0C heeft doorstaan. In de praktijk interpreteren we drie verouderingsindicatoren tegelijk: een toename in hardheid (het rubber wordt glasachtig), een afname in rek (het scheurt in plaats van uit te rekken) en verlies van treksterkte. Wanneer een koper meldt dat onderdelen broos worden tijdens gebruik, is dit bijna altijd te wijten aan een mismatch tussen veroudering en temperatuur, en niet aan een slechte partij.<\/p>\n\n\n\n

Silicone versus andere elastomeren: thermische vergelijking<\/h2>\n\n\n\n

Waar presteert siliconen qua thermische isolatie beter dan alternatieven, en waar niet? Typische indicatieve waarden:<\/p>\n\n\n\n

Materiaal<\/strong><\/th>Thermische geleidbaarheid (W\/m\u00b7K)<\/strong><\/th>Maximale continue temperatuur<\/strong><\/th>Lage temperatuurlimiet<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
Siliconen (VMQ)<\/td>~0.2<\/td>230\u00b0C (pieken rond 300\u00b0C)<\/td>-60\u00b0C (FVMQ ~-73\u00b0C)<\/td><\/tr>
NBR (nitril)<\/td>~0.25<\/td>100\u2013120 \u00b0C<\/td>-30\u00b0C<\/td><\/tr>
EPDM<\/td>~0.35<\/td>130\u2013150 \u00b0C<\/td>-50\u00b0C<\/td><\/tr>
PTFE<\/td>~0.25<\/td>260\u00b0C<\/td>-200\u00b0C<\/td><\/tr>
FKM (Viton)<\/td>~0.20<\/td>200\u2013230 \u00b0C<\/td>-20\u00b0C<\/td><\/tr>
Natuurlijk rubber<\/td>~0.15<\/td>70\u201390\u00b0C<\/td>-50\u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\"Vergelijking
Vergelijking van het continue werktemperatuurbereik: siliconen versus fluorsiliconen, PTFE, EPDM en NBR<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

De tabel lezen op basis van toepassingsgrenzen:<\/p>\n\n\n\n