Tìm kiếm "tính chất vật lý của silicone" và hầu hết các kết quả đều giống như sách giáo khoa hóa học — phù hợp cho bài kiểm tra, nhưng vô dụng khi lập đặc tả cho một linh kiện. Bạn vẫn không có được mật độ, phạm vi độ cứng, giới hạn nhiệt độ, hoặc tiêu chuẩn thử nghiệm nào hỗ trợ cho mỗi con số.
Cao su silicon tiêu chuẩn nằm trong các phạm vi xác định: mật độ 1,10–1,50 g/cm³, độ cứng từ Shore 00-5 đến Shore A-90, và phạm vi hoạt động liên tục từ −60 °C đến +230 °C, với khả năng cách điện ổn định và độ thấm khí cao bất thường. Bảng đầy đủ được trình bày bên dưới, mỗi giá trị đều được liên kết với phương pháp thử nghiệm ASTM hoặc ISO tương ứng.
Các số liệu này mô tả silicone đa dụng (HCR và LSR). Hàm lượng chất độn, hệ thống đóng rắn và cấp độ sẽ làm thay đổi các con số chính xác — được ghi chú cho từng đặc tính.
Bảng thông số kỹ thuật về tính chất vật lý của silicon
Bảng thông số kỹ thuật các đặc tính vật lý của silicone, bao gồm mật độ, độ cứng, phạm vi nhiệt độ, giá trị điện, quang học và độ thấm, cùng với các tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM và ISO tương ứng.
| Tài sản | Phạm vi/Giá trị điển hình | Tiêu chuẩn thử nghiệm |
|---|---|---|
| Vẻ bề ngoài | Lớp nền trong suốt; có thể pha màu; trở nên đục khi được đổ đầy. | — |
| Mật độ (trọng lượng riêng) | 1,10–1,50 g/cm³ (được đổ đầy đến khoảng 2,0) | ASTM D792 |
| độ cứng | Độ cứng Shore 00-5 đến Shore A-90 | ASTM D2240 |
| Sức căng | 4–11 MPa (cường độ cao đến ~13) | ASTM D412 |
| Độ giãn dài khi đứt | 200–800% | ASTM D412 |
| Độ bền xé | 10–55 kN/m | ASTM D624 |
| Bộ nén | Thấp trên toàn dải nhiệt độ | ISO 815 / ASTM D395 |
| Nhiệt độ làm việc | -60 °C đến +230 °C (trong thời gian ngắn đến +300 °C) | ASTM D573 / D746 |
| Độ dẫn nhiệt | ~0,2 W/m·K | — |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 200–400 ×10⁻⁶ /K | ASTM E831 |
| Hấp thụ nước | Dưới 0,5% | ASTM D471 |
| Góc tiếp xúc của nước / năng lượng bề mặt | ~110° / ~22 mN/m (kỵ nước) | — |
| Khả năng thấm khí và hơi | Cao hơn so với các chất đàn hồi khác | — |
| Độ bền điện môi | 18–25 kV/mm | — |
| Điện trở suất thể tích | ~10¹⁵ Ω·cm | — |
| Truyền dẫn quang học | Trên 91% (LSR cấp quang học) | — |
| Tính dễ cháy | Tự dập tắt; FR theo tiêu chuẩn UL 94 V-0 | Tiêu chuẩn UL94 |
Bảng thông số kỹ thuật ở trên được thiết kế để sao chép hoặc lưu lại làm thẻ tham khảo. Mã số chi tiết hơn đằng sau mỗi thuộc tính nằm trên trang riêng của nó, được liên kết bên dưới mỗi phần.
Hình thức và trạng thái
Silicone có tính chất trong suốt tự nhiên và dễ dàng hấp thụ sắc tố, trở nên hoàn toàn mờ đục sau khi được đổ đầy hoặc nhuộm màu. Độ nhám bề mặt được quyết định bởi khuôn và quá trình xử lý sau đó, chứ không phải bởi polymer. Đây là đặc tính thẩm mỹ, không phải đặc tính hiệu năng — nó không liên quan đến nhiệt độ, độ cứng hay độ đàn hồi.
Mật độ, Trọng lượng và Tính chất của nước
Silicone có mật độ cao hơn nước (1,10–1,50 g/cm³), vì vậy nó không nổi và hấp thụ dưới 0,5% nước theo trọng lượng — nó không xốp theo cách mà câu hỏi thường ám chỉ. Các hợp chất chứa chất độn có mật độ khoảng ~2,0 g/cm³. Bề mặt có tính kỵ nước, với góc tiếp xúc nước gần 110°, đó là lý do tại sao nước tạo thành giọt thay vì thấm ướt.
→ Đọc thêm: Mật độ, trọng lượng và tính kỵ nước của silicon
Độ cứng và tính chất cơ học
Silicone sản xuất có độ cứng từ Shore 00-5 (mềm như gel) đến Shore A-90 (cứng), với độ bền kéo từ 4–11 MPa và độ giãn dài từ 200–800 µm. Độ cứng là thông số đầu tiên cần cân nhắc vì nó ảnh hưởng đến độ bền xé và độ giãn dài — các loại gỗ mềm hơn sẽ giãn dài hơn nhưng dễ rách hơn.
→ Đọc thêm: Hướng dẫn về độ cứng và độ đo Durometer của Silicone
Phạm vi nhiệt độ và đặc tính nhiệt
Silicone giữ nguyên các đặc tính của nó trong khoảng nhiệt độ từ -60 °C đến +230 °C một cách liên tục, với các loại chịu nhiệt cao có thể chịu được nhiệt độ lên đến +300 °C trong thời gian ngắn. Độ dẫn nhiệt thấp (~0,2 W/m·K) và hệ số giãn nở nhiệt cao (200–400 ×10⁻⁶ /K), điều này rất quan trọng đối với các chi tiết chịu nhiệt có dung sai chặt chẽ.
→ Đọc thêm: Độ dẫn nhiệt và khả năng chịu nhiệt của silicon
Tính chất điện
Silicon là một chất điện môi mạnh — có độ bền điện môi 18–25 kV/mm và điện trở suất thể tích khoảng 10¹⁵ Ω·cm — trừ khi được cố ý trộn với carbon để dẫn điện. Khả năng kép này là lý do tại sao cùng một loại polymer cơ bản được sử dụng cho cả bàn phím cách điện cao áp và bàn phím chống nhiễu điện từ.
→ Đọc thêm: Tính chất điện của silicon
Tính chất quang học
Cao su LSR loại quang học truyền dẫn hơn 91% ánh sáng nhìn thấy được và chống ố vàng tốt hơn nhiều so với epoxy hoặc polycarbonate. Chỉ số khúc xạ nằm trong khoảng 1,40–1,55, đó là lý do tại sao nó xuất hiện trong lớp vỏ bọc LED và quang học thấu kính.
→ Đọc thêm: Tính chất quang học của silicon
Khả năng thấm khí và hơi
Silicone có khả năng thấm khí cao hơn nhiều so với các chất đàn hồi khác - đó là lý do tại sao nó được chọn để làm ống dẫn oxy và màng thoáng khí, và cũng là lý do tại sao nó không phù hợp để làm lớp bịt kín cho rào cản khí. Đây là đặc tính thường bị nhầm lẫn với độ xốp; vật liệu ở dạng rắn nhưng cho phép khí khuếch tán qua.
→ Đọc thêm: Khả năng thấm khí và hơi của silicon
Tính dễ cháy
Silicone tiêu chuẩn có khả năng tự dập lửa, còn loại chống cháy (FR) đạt tiêu chuẩn UL 94 V-0 với lượng khói thấp và không phát thải halogen. Quá trình đốt cháy tạo ra tro silica không dẫn điện thay vì ngọn lửa nhỏ giọt, đó là lý do tại sao nó đáp ứng các tiêu chuẩn đường sắt và giao thông công cộng.
→ Đọc thêm: Tính chất dễ cháy và khả năng bắt lửa của Silicone
Những con số này không còn áp dụng ở đâu?
Mọi phạm vi trên đều giả định sử dụng silicone đa dụng. Ranh giới thay đổi tùy thuộc vào ba lựa chọn:
- HCR so với LSR — xác định mức độ dung sai và độ sạch bề mặt có thể đạt được, chứ không phải toàn bộ phạm vi công trình.
- Nạp liệu — làm tăng mật độ và độ cứng, đồng thời có thể làm giảm độ giãn dài và độ bền xé.
- Hệ thống chữa bệnh — Các loại được xử lý bằng bạch kim giữ được độ trong suốt và không mùi; các loại được xử lý bằng peroxide rẻ hơn nhưng cần xử lý thêm để loại bỏ mùi còn sót lại.
Đây là giới hạn áp dụng, không phải là lỗi. Giá trị trong bảng dữ liệu chỉ đúng cho hợp chất cụ thể mà nó được đo.
Câu hỏi thường gặp
Silicone có nổi trên mặt nước không?
Không. Mật độ của nó là 1,10–1,50 g/cm³ cao hơn nước, vì vậy nó sẽ chìm.
Silicon có xốp không?
Không — khả năng hấp thụ nước vẫn dưới 0,5%. Tuy nhiên, nó có khả năng thấm khí cao, đó là một đặc tính khác.
Silicon nặng bao nhiêu?
Khối lượng riêng của các hợp chất chứa nhiều chất độn xấp xỉ 1,1–1,5 lần khối lượng của nước cùng thể tích; các hợp chất chứa nhiều chất độn có thể đạt đến khoảng 2,0 g/cm³.
Silicon có thể chịu được nhiệt độ tối đa là bao nhiêu?
Hoạt động liên tục ở nhiệt độ từ -60 °C đến +230 °C, với các dòng sản phẩm chịu nhiệt cao có thể chịu được nhiệt độ tăng đột ngột lên đến +300 °C trong thời gian ngắn.
Những thông tin chúng tôi cần để xác định thông số kỹ thuật của linh kiện của bạn.
Các phạm vi này mô tả silicone tiêu chuẩn. Các con số chính xác cho bộ phận của bạn phụ thuộc vào cấp độ, độ cứng mục tiêu, mục tiêu tuân thủ (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, hoặc USP Lớp VI), và nhiệt độ hoạt động — và bốn lựa chọn đó cũng xác định chi phí và thời gian giao hàng. Hãy gửi chúng và chúng tôi sẽ gửi lại bảng thông số kỹ thuật của hợp chất cụ thể.
