"Silikonun özellikleri" başlıklı makalelerin çoğu ansiklopedi maddesi gibi okunuyor: Si-O omurgası, esneklik üzerine bir paragraf, ısı direnci üzerine bir paragraf, hepsi bu. Bu, bir kalıp fiyat teklifini onaylamanız veya bitmiş parçanın teknik özelliklerini yazmanız gerektiğinde hiç yardımcı olmuyor.
Silikon kauçuk, Si-O-Si omurgasına sahip, -60 °C ile +230 °C arasında sürekli olarak çalışan, Shore A 10-80 sertliğinde bulunan, ~25 kV/mm'ye kadar elektriksel yalıtım sağlayan ve çoğu polar ortama karşı kimyasal olarak inert olan sentetik bir elastomerdir. Gerçek dünya performansı, formülasyon sınıfı (HTV vs LSR), kürleme sistemi (peroksit vs platin) ve uygunluk sertifikası ile sınırlıdır.FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, USP Sınıf VI, ISO 10993).
Bu, mühendisler ve satın alma sorumlularıyla kalıplar hakkında görüşmeden önce onlara verdiğim özellik referansıdır. Katalog spesifikasyonlarının ne olduğunu, kaliteye bağlı olanların ne olduğunu ve üretimde nelerin değiştiğini açıklığa kavuşturur.
1. Fiziksel Özellikler
1.1 Yoğunluk ve Ağırlık
Silikon yoğunluğu şu seviyededir: 1,10–1,25 g/cm³, Bu durum çoğunlukla dolgu maddesi yüklemesinden (füme veya çöktürülmüş silika) kaynaklanır. Daha yüksek dolgu maddesi yüklemesi çekme dayanımını artırır ancak şeffaflığı ve uzamayı azaltır. Silikon suda yüzmez.
| Malzeme | Yoğunluk (g/cm³) |
|---|---|
| EPDM | 0,86–0,90 |
| Doğal kauçuk | 0,91–0,93 |
| Silikon kauçuk | 1.10–1.25 |
| PVC | 1.20–1.55 |
| Florosilikon (FVMQ) | 1.40–1.60 |
Bu durum, hacimli parçaların (paspaslar, levhalar, fırın astarları) nakliye maliyeti ve kaldırma kuvvetine duyarlı kullanımlar için önemlidir. Malzeme bazında ayrıntılı bilgi için bakınız. Silikon vs Plastik, PVC ve Silikon, Ve Silikon vs Kauçuk.
1.2 Renk ve Şeffaflık
Temel silikon sakızı yarı saydamdır. Platinle kürlenen çeşitler su berraklığında kalır; peroksitle kürlenen çeşitler ise eser miktarda katalizör kalıntıları nedeniyle sarımsı beyaza doğru eğilim gösterir. Pigment, sonradan eklenmez, değirmen veya bileşim aşamasında karıştırılır.
UV ve ısı altında renk stabilitesi silikonun kendisinden ziyade pigment seçimine bağlıdır. Demir oksit pigmentli parçalar 1000 saatten fazla dış mekan maruziyetinden sonra ton değiştirir; kadmiyum bazlı pigmentler RoHS uyumluluğunu karşılamaz ve ULAŞMAK doğrudan.
1.3 Sertlik (Shore A)
Silikon tedarikinde en sık yanlış sıralanan özellik Shore A'dır.
| Kıyı A | Hissetmek | Tipik kullanım |
|---|---|---|
| 10–20 | Jel benzeri | Ciltle temas eden giyilebilir cihazlar, protez astarları |
| 20–30 | Yumuşak, bebekler için güvenli | Emzikler, diş kaşıyıcılar, adet kapları |
| 30–50 | Standart “yumuşak” | Contalar, keçeler, yüzme başlıkları |
| 50–70 | Firma | Spatula sapları, tuş takımları, fırın kalıpları |
| 70–80 | Katı | Endüstriyel contalar, yapısal parçalar |
Sertlik, birim başına ölçülür. ASTM D2240 1 saniyelik girinti bekleme süresiyle. ISO 48-4 bekleme kuralları farklı rakamlar veriyor. Sipariş formunda test yöntemini belirtin, aksi takdirde hedef değerden 5-8 Shore puan sapma gösteren parçalar alırsınız ve hiçbir çözüm yolunuz olmaz.
Sertliğin sızdırmazlık performansı, dokunma hissi ve aşınma ömrünü nasıl etkilediği hakkında daha fazla bilgi için bakınız. Silikon Shore A Sertliği: Dokunma Hissi, Sızdırmazlık ve Dayanıklılık Üzerindeki Etkileri Ve Silikonun Shore Sertliği Neden Önemli?.
2. Mekanik Özellikler
2.1 Çekme Mukavemeti ve Uzama
Genel amaçlı silikon akışları 4,5–10 MPa çekme dayanımı Ve 200–800% kopma uzaması ASTM D412 / ISO 37 standartlarına uygun olarak üretilmiştir. Yüksek yırtılma dayanımına sahip kaliteler, çekme dayanımını 10–12 MPa'ya kadar çıkarır.
EPDM (15–20 MPa) veya doğal kauçuk (20–30 MPa) ile karşılaştırıldığında silikon mekanik olarak zayıftır. Silikon, çekme yükü için tercih edilmez. Sıcaklık aralığı, biyouyumluluk ve geri kazanım özellikleri nedeniyle tercih edilir.
Bir alıcı "silikon ne kadar ağırlık taşıyabilir?" diye sorduğunda, cevap her zaman şudur: Bu, silikonun kendisinden değil, geometrisinden kaynaklanır. Bakınız. Silikon ne kadar ağırlık taşıyabilir? Geometri matematiği için.
2.2 Yırtılma Direnci
Yırtılma dayanımı: 9–55 kN/m ASTM D624 Kalıp B uyarınca, Sıvı Silikon Kauçuk (LSR), platin kürleme yöntemiyle daha yoğun bir çapraz bağ ağı oluşturulduğu için HTV'den daha temiz bir şekilde yırtılır. Bu nedenle tıbbi balonlar, bebek emzik uçları ve adet kapları neredeyse her zaman LSR'den yapılır.
2.3 Sıkıştırma Seti
ASTM D395 standardına göre (175 °C'de 22 saat) sıkıştırma kalıcı deformasyonu şu değerdedir: 5–30%. Daha düşük değer daha iyidir; bu, contanın uzun süreli sıkıştırmadan sonra ne kadar eski haline dönmediğini gösterir.
Platin kürlemeli silikon 8–15% değerine ulaşır. Peroksit kürlemeli çeşitler ise ikincil son kürlemeden önce 20–30% değerindedir ve 200 °C'de 4 saatlik son kürlemeden sonra ~15%'ye düşer. Bunun bedelini işlem süresi ve enerji maliyeti olarak ödersiniz.
3. Termal Özellikler
3.1 Çalışma Sıcaklığı Aralığı
Katalog yanıtı: -60 °C ila +230 °C sürekli. Demir oksit ile stabilize edilmiş kaliteler, kısa süreli dayanımı 300 °C'ye kadar uzatır.
Fabrika üretim hattından gelen cevap şu: Silikon, üst sınırda felaket bir şekilde bozulmaz; sertleşir, uzama özelliğini kaybeder ve yüzeyinde çatlaklar oluşur. Bir fırın matını sürekli olarak 230 °C'de çalıştırırsanız, sıkıştırma kalıcı deformasyonu 6-8 hafta sonra artar. Müşteri şikayetleri ilk gün değil, 3. ayda ortaya çıkar.
Ayrıştırma davranışı için bakınız. Silikonun Erime Sıcaklığı Marvel — Silikon erimez; yaklaşık 350-400 °C'de inorganik silikaya ayrışır.
3.2 Isı İletkenliği
0,18–0,30 W/m·K Dolgusuz silikon için. Isı iletkenliği yüksek kaliteler (bor nitrür, alümina veya çinko oksit ile yüklenmiş) 1,5–3,0 W/m·K değerlerine ulaşır ve LED aralık pedlerinde ve elektrikli araç batarya termal arayüz malzemelerinde kullanılır.
Standart silikon, ahşaba benzer şekilde ısı yalıtımı sağlar. Bu nedenle silikon fırın eldivenleri işe yarar ve dolgusuz silikonu ısı dağıtıcı olarak kullanamazsınız. Ayrıntılar için... Silikonun Isı İletkenliği.
3.3 Yanıcılık
Standart silikon şunları taşır: UL94 V-1 Alev geciktirici bileşikler, platin veya hidrat dolgu maddeleriyle birlikte V-0 derecesine ulaşır. Silikon yandığında, iletken olmayan silika külü bırakır; bu nedenle silikon kablo kılıfları, yüksek binaların acil durum devreleri ve denizcilik kablolaması için tercih edilir. Bkz. Silikon Yanıcı mıdır?.
4. Elektriksel Özellikler
Silikon, çalışma sıcaklığı aralığının tamamında dielektrik performansını koruyan az sayıdaki elastomerden biridir.
| Mülk | Tipik aralık | Test yöntemi |
|---|---|---|
| Hacimsel direnç | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Dielektrik dayanımı | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Dielektrik sabiti (1 MHz) | 2.8–3.5 | ASTM D150 |
| Ark direnci | >120 saniye | ASTM D495 |
Pratik nokta: PVC izolasyon 90 °C'nin üzerinde yumuşar, silikon ise 200 °C'nin üzerinde dielektrik dayanımını korur. Kalınlık-gerilim seçimi için bakınız. Silikon Levhaların Dielektrik Dayanımı ve Derecelendirmeleri Ve Silikon Levhalar Elektrik Yalıtım Katmanı Kalınlık Seçenekleri.
Karbon veya gümüş yüklü iletken silikon bu aralığı tamamen tersine çevirir; yüzey direnci 10⁰–10² Ω/sq'ye düşer. Bu farklı bir malzemedir; bakınız. İletken ve İletken Olmayan Silikon Tuş Takımları.
5. Kimyasal Özellikler
5.1 Atalet ve Direnç
Silikon aşağıdaki maddelere karşı kimyasal olarak dayanıklıdır:
- Seyreltik asitler ve bazlar
- Polar çözücüler (su, alkoller, gliserin)
- Oksijen ve ozon — elastomerler için alışılmadık bir durum.
- Çoğu gıda maddesi ve biyolojik sıvı
Silikon şu durumlarda şişer veya bozulur:
- Polar olmayan çözücüler (benzin, toluen, mineral yağlar) — 20–60% hacim şişmesi
- Konsantre asitler (HCl, H₂SO₄)
- 150 °C'nin üzerindeki doymuş buharda uzun süre bekletme (Si-O omurga hidrolizi)
Kısa süreli solvent maruziyetinden kaynaklanan şişme geri dönüşümlüdür. Uzun süreli yağ teması, otomotiv motor bölmelerindeki silikon contaları bozar; bu nedenle orada florosilikon (FVMQ) kullanılması önerilir. Referans: Silikon Şeritler Kimyasal Direnç Özellikleri.
5.2 Hidrofobiklik
Yüzey suyu temas açısı: 100–110°. Silikon, kaplama gerektirmeden suyu iter; bu nedenle silikon, beton kalıplarında varsayılan ayırıcı maddedir ve silikon contalar, ilave sızdırmazlık malzemesi olmadan sızdırmazlık sağlar.
5.3 Aşınma — UV Işınları, Ozon, Oksidasyon
Silikon tutar 80–90%'nin 5 yıl dış mekan kullanımından sonraki mekanik özellikleri hızlandırılmış maruz kalma altında ASTM G155 Ksenon ark testi. Doğal kauçuk, dış mekanda 6-12 ay içinde gözle görülür şekilde çatlıyor.
Bu tam bir bağışıklık sağlamaz. Karbon siyahı dolgulu siyah silikon, renkli silikonlara göre daha dayanıklıdır; şeffaf silikon doğrudan güneş ışığına maruz kaldıktan 18-24 ay sonra gözle görülür şekilde sararır. Bkz. Silikon UV ışınlarına dayanıklı mıdır? Ve Silikon Şeritler UV ve Hava Koşullarına Dayanıklı.
Uzun vadeli katı atık depolama alanlarındaki ayrışma süresi 50-500 yıl arasındadır. Bkz. Silikonun ayrışması ne kadar sürer?.
6. Biyolojik ve Uyumluluk Özellikleri
Çoğu teknik özellik burada yanlış anlaşılıyor. "Gıda sınıfı" ve "tıbbi sınıf" birbirinin yerine kullanılamaz ve "silikon güvenli" yasal bir terim değildir.
| Uyumluluk seviyesi | Standart | Tipik kullanım | Maliyet primi |
|---|---|---|---|
| Sanayi | Gerekli değil. | Contalar, keçeler, paspaslar | temel |
| Gıda teması (ABD) | FDA 21 CFR 177.2600 | Fırın kapları, gıda saklama kapları | +5–10% |
| Gıda ile temas (AB) | LFGB §30 / §31 | AB'den ithal edilen fırın malzemeleri, bebek biberonları | +20–30% |
| Cilt teması | ISO 10993-5, -10 | Giyilebilir cihazlar, protezler | +25–40% |
| Tıbbi implant | USP Sınıf VI, tam ISO 10993 panel | Kateterler, implantlar | +50–200% |
"Tıbbi" olarak etiketlenen bir sınıf, otomatik olarak gıda güvenliğine uygun anlamına gelmez; farklı göç çözücüleri, farklı sızıntı testleri kullanılır. Bkz. Gıda Sınıfı Silikon ile Tıbbi Sınıf Silikon Arasındaki Fark Ve Gıda Sınıfı Silikon.
Ciltle veya biyolojik sıvılarla temas eden ürünler için, biyolojik uyumluluk yalnızca ham maddede değil, bitmiş parçada da yeniden doğrulanmalıdır. Pigmentler, kalıp ayırıcılar ve kürleme sonrası işlemler, uyumluluğu bozar. Referans: Silikon Tıbbi Uygulamalar İçin Gerçekten Biyouyumlu mudur? Ve Ciltle Temas Eden Cihazlar için Biyouyumluluk Test Yöntemleri (ISO 10993).
Silikon ayrıca çoğu kullanıcı için hassasiyet yaratmaz — bakınız Silikon hipoalerjenik midir?.
7. Kürleme Sistemi ve Kaliteye Göre Özelliklerin Değişimi
İki formülasyon kararı, çelik kesim işlemlerine başlamadan önce mülkiyet zarfının yaklaşık 80%'sini kesinleştiriyor:
| Değişken | HTV (Katı silikon) | LSR (Sıvı silikon) |
|---|---|---|
| Varsayılan tedavi sistemi | Peroksit (platin opsiyonel) | Sadece Platin |
| Sertlik aralığı | 20–80 Kıyı A | 5–70 Kıyı A |
| Yırtılma dayanımı | Daha düşük | Daha yüksek |
| Sıkıştırma seti | 15–25% (tedavi sonrası) | 8–15% |
| Ulaşılabilir tolerans | ±0,05–0,10 mm | ±0,02–0,05 mm |
| Takım maliyeti | Düşük | Yüksek (soğuk koşucu) |
| Döngü süresi | 3–8 dakika | 30–90 saniye |
| En uygun olan | Düşük/orta hacimli, basit geometri | Yüksek hacimli, tıbbi, bebek, mikro parçalar |
Sipariş formunda kürleme sistemi belirtilmemişse, varsayılan olarak peroksit HTV kullanılır; bu daha ucuzdur, ancak tadı, kokuyu ve renk stabilitesini etkileyen artık kürleme yan ürünleri içerir. Cilt teması, bebek ürünleri veya tıbbi amaçlı kullanımlar için lütfen talepte bulunun. platin kürünün yazılı olarak. Görmek LSR ve HTV Silikon Kauçuk Karşılaştırması, Silikonda Kürleme ve Vulkanizasyon Karşılaştırması, Ve Silikon Vulkanizasyonu: Mühendislerin Yanlış Yaptığı Şeyler.
8. Hızlı Arama — Tüm Gayrimenkullere Bir Bakış
| Mülk | Tipik aralık | Test standardı |
|---|---|---|
| Yoğunluk | 1,10–1,25 g/cm³ | ASTM D792 |
| Shore A sertliği | 10–80 | ASTM D2240 |
| Gerilme direnci | 4,5–12 MPa | ASTM D412 |
| Kopma anında uzama | 200–800% | ASTM D412 |
| Yırtılma dayanımı | 9–55 kN/m | ASTM D624 Kalıp B |
| Sıkıştırma seti | 8–30% | ASTM D395 |
| Çalışma sıcaklığı | -60 ila +230 °C | — |
| Isı iletkenliği | 0,18–0,30 W/m·K | ASTM C177 |
| Dielektrik dayanımı | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Hacimsel direnç | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Alev derecelendirmesi | UL94 V-1 (FR katkılı V-0) | UL94 |
| Su temas açısı | 100–110° | — |
Silikon, EPDM, doğal kauçuk, PVC ve florosilikon'un sertlik, sıcaklık aralığı, dielektrik özellik, kimyasal direnç ve maliyet açısından karşılaştırmasını gösteren silikon özellik radar grafiği.
SSS
Silikon zehirli midir?
Hayır. Kürlenmiş silikon kimyasal olarak inerttir ve uygun şekilde karıştırılıp son kürleme işlemine tabi tutulduğunda FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31 ve ISO 10993 uyarınca gıda ve tıbbi temas için onaylanmıştır. Kürlenmemiş silikon ve peroksit kürleme yan ürünleri atölyede solunmamalıdır.
Silikon erir mi?
Hayır. Silikonun erime noktası yoktur. Yaklaşık 350 °C'nin üzerinde silika (SiO₂) adı verilen ince beyaz bir küle ayrışır. Bu nedenle silikon, yangına dayanıklı kablolarda ve yüksek sıcaklık contalarında kullanılabilir.
Silikon ile silikon arasındaki fark nedir?
Silisyum, elementtir (Si). Silisyum, Si-O-Si omurgasına ve metil veya vinil yan gruplarına sahip bir polimerdir. Bkz. Silikon ve Silikon Karşılaştırması.
Silikon ne kadar süre dayanır?
İç mekanlarda 20 yıldan fazla, dış mekanlarda doğrudan UV ışığı altında kalite durumuna bağlı olarak 5-10 yıl dayanır. Çöp depolama alanlarında ayrışma süresi 50-500 yıldır.
Bu Madde Neleri Kapsamaz?
Bu, kaynak bulma kılavuzu değil, özellik referansıdır. Yukarıdaki herhangi bir sayıyı sabit olarak kabul etmeden önce dikkate alınması gereken üç sınır vardır:
- Özellik sayıları formülasyona bağlıdır. Her spesifikasyon aralığı, kaliteye, dolgu yüküne ve kürleme sistemine bağlı olarak ±20% kadar sapma gösterir. Her zaman, belirtilen spesifik kalite için tedarikçinin güncel Teknik Veri Sayfasını (TDS) isteyin.
- Test yöntemi, sonuçtan daha önemlidir. 1 saniyelik bekleme süresiyle ölçülen Shore A 50 sertliğindeki bir parça, 15 saniyelik bekleme süresiyle ölçülen bir parçayla aynı değildir. ASTM D2240 ve ISO 48-4 aynı parça için farklı değerler üretecektir. Spesifikasyon sayfasında yöntemi sabitleyin.
- Uyumluluk belgelerinin geçerlilik süresi doluyor. FDA, LFGB ve USP test sertifikaları, belirli bir hammadde partisi için geçerlidir, bitmiş parça için süresiz olarak geçerli değildir. Kalite değişikliği, tedarikçi değişikliği veya pigment değişikliği durumunda yeniden test yapılmalıdır.
Herhangi bir silikon fabrikasına fiyat teklifi göndermeden önce beş temel hususa karar verin:
- Sürekli çalışma sıcaklığı (pik sıcaklık değil)
- Belirtilen test yöntemine sahip Shore A hedefi
- Uyumluluk kapsamı — hangi standart, hangi iletişim yöntemi
- Kürleme sistemi — platin veya peroksit
- Tolerans sınıfı — tüketici, endüstriyel veya tıbbi
Bu beş unsur olmadan, alacağınız herhangi bir fiyat teklifi tahminden ibaret olur ve herhangi bir TDS kalem maddesi doğrulanamaz.
Bu temel unsur, daha geniş bir referansın yanında yer alıyor. Silikonun kimyasal düzeyde ne olduğunu, nasıl üretildiğini ve elastomer ailesinde nerede yer aldığını tam olarak öğrenmek istiyorsanız, okumaya devam edin. Silikon Malzeme Kılavuzu. Bunu yukarı akış bağlamı olarak kullanın; bu sayfayı özellik arama sayfası olarak kullanın.
