பொறிமுறை புதுமைக்கு வழிவகுக்கும் சிலிக்கான் ரப்பரின் முக்கிய பண்புகள்

முக்கியமான மற்றும் அதிகபட்ச சூழல்களில் அதிக வெப்பநிலை செயல்திறன்

சிலிக்கான் ரப்பர் -60 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் 230 டிகிரி செல்சியஸ் வரை (அதாவது தோராயமாக -76 முதல் 446 பாரன்ஹீட்) அகலமான வெப்பநிலை வரம்பில் நன்றாக செயல்படுகிறது. 2023 உலகளாவிய பொறியியல் பொருட்கள் அறிக்கை, வெப்பத்தில் நிலைத்திருக்கும் திறனைப் பொறுத்தவரை இது சாதாரண எலாஸ்டோமர்களை விட சுமார் 2.5 மடங்கு சிறப்பாக செயல்படுவதாக கண்டறிந்துள்ளது. இதன் காரணமாக, வெப்பநிலை தொடர்ந்து மாறுபடும் மற்றும் பொருட்கள் விரைவாக அழியும் சூழல்களில் ஜெட் எஞ்சின் கேஸ்கெட்டுகள், தொழில்துறை அடுப்புகளின் உள்ளே உள்ள சீல்கள் மற்றும் மின்சார வாகன பேட்டரிகளுக்கான காப்பு போன்றவற்றிற்கு பொறியாளர்கள் அடிக்கடி சிலிக்கானை நாடுகின்றனர். இதை உண்மையிலேயே தனித்து நிற்க வைப்பது, ஆக்ஸிஜனால் ஏற்படும் சிதைவை எதிர்த்து நிற்கும் சிறப்பு சிலாக்சேன் அமைப்பு மற்றும் கடுமையான வெப்ப நிலைமைகளுக்கு ஆயிரக்கணக்கான மணிநேரங்கள் வெளிப்பட்ட பிறகும் கூட பொருள் உடையாமல் இருப்பதாகும்.

கடுமையான சூழ்நிலைகளில் வேதியியல், ஈரப்பதம் மற்றும் நீராவி எதிர்ப்பு

இயற்கை ரப்பரைப் போலல்லாமல், சிலிக்கோன் கலவைகள் மருந்து மற்றும் கடல்சார் உபகரணங்கள் சோதனையில் (ASTM D471-23) காரங்கள், அமிலங்கள் மற்றும் உப்பு கரைகளுக்கு 92% எதிர்ப்பைக் காட்டுகின்றன. எண்ணெய்கள் அல்லது நீராவி சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகளுக்கு வெளிப்படும்போது பூஜ்ஜியமாக வீக்கமடைவதை குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட பாலிமர் சங்கிலிகள் தடுக்கின்றன, இது கழிவுநீர் சிகிச்சை வால்வுகள் மற்றும் உணவு-தர உற்பத்தி வரிசைகளுக்கு அவசியமாக்குகிறது.

தொழில்துறை மற்றும் மின்னணு அமைப்புகளுக்கான மின்சார மற்றும் வெப்ப காப்பு

18–24 kV/mm மின்காப்பு வலிமை மற்றும் 0.2–0.3 W/m·K வெப்ப கடத்துதிறன் கொண்டு, சிலிக்கோன் EV சார்ஜிங் இணைப்புகள் மற்றும் அதிக மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரில் மிக மெல்லிய காப்பு அடுக்குகளை சாத்தியமாக்குகிறது. UL 94 V-0 எரியக்கூடிய சான்றிதழ் பிரிண்டட் சர்க்யூட் போர்டு பாகங்களில் நேரடி ஒருங்கிணைப்பை அனுமதிக்கிறது, செராமிக் மாற்றுகளை விட 40% குறைந்த அசெம்பிளி சிக்கலை வழங்குகிறது.

ஆட்டோமொபைல் மற்றும் கடல்சார் பயன்பாடுகளில் உறுதித்தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மை

உப்பு நீர் மற்றும் அல்ட்ரா வயலட் (UV) வெளிப்பாட்டிற்கு 15 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகும் இழுவிசை வலிமையில் 95% ஐ தனிப்பயன் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்கள் பராமரிப்பதை முடுக்கப்பட்ட முதுமை சோதனைகள் காட்டுகின்றன (SAE J200:2024). இந்த நீடித்தன்மை கீழ்நீர் கேபிள் கிளாண்டுகள் மற்றும் தானியங்கி சீல் செய்யும் ஆட்டோமொபைல் கதவு மெம்பிரேன்களில் ஏற்றுமதியை ஊக்குவிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதிர்வு அழுத்தத்தின் கீழ் EPDM சமமானவற்றை விட 8 மடங்கு குறைவான தோல்வி விகிதங்கள் உள்ளன.

சிலிக்கான் ரப்பர் தரங்கள்: பொறியியல் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பொருள் வகையை பொருத்துதல்

பொருத்தமான சிலிக்கான் ரப்பர் தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், பாகங்கள் துல்லியமான செயல்பாட்டு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன. திடம் முதல் திரவம் மற்றும் ஃபுளூரோசிலிக்கான் மாறுபாடுகள் வரை வடிவங்களில் இந்த பொருளின் பல்துறை தன்மை பொறியாளர்கள் செலவு, செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றிற்கு இடையே சமநிலை காண உதவுகிறது.

திட, திரவ மற்றும் ஃபுளூரோசிலிக்கான் ரப்பர்கள்: ஒப்பீட்டு சுருக்கமான கண்ணோட்டம்

அடிப்படை வேதியியல் மற்றும் குரோம் இயந்திரங்களைப் பொறுத்து சிலிக்கான் ரப்பர்கள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

கட்டமைப்பு நேர்த்தியை தேவைப்படுத்தும் பயன்பாடுகளில் உயர் வெப்பநிலை வல்க்கனிக்கும் (HTV) சிலிக்கோன்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் திரவ சிலிக்கோன் ரப்பர் (LSR) மெல்லிய-சுவர் அல்லது சிக்கலான வடிவங்களில் சிறப்பாக செயல்படுகிறது. ஃபுளோரின் கொண்டு மேம்படுத்தப்பட்ட ஃபுளோரோசிலிக்கோன் தரங்கள், வானூர்தி மற்றும் கனரக இயந்திரங்களில் முக்கியமான கடுமையான வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் அதிகபட்ச வெப்பநிலைகளை தாங்க முடியும்.

அதிகபட்ச வெப்பநிலை மற்றும் செயல்பாட்டு அழுத்தத்தில் செயல்திறன் வேறுபாடுகள்

அழுத்தத்தின் கீழ் பொருளின் செயல்திறன் தீவிரமாக வேறுபடுகிறது:

• வெப்ப நிலைத்தன்மை : LSR என்பது -50°C முதல் 200°C வரை நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பராமரிக்கிறது, மீண்டும் மீண்டும் வெப்ப சுழற்சியில் சாதாரண ரப்பர்களை விட சிறந்தது.
• சுருக்கமான கண்டு : ஃபுளோரோசிலிக்கோனி 200°C இல் 22 மணி நேரம் கழித்து <15% அழுத்த சிதைவைக் காட்டுகிறது (ASTM D395), எஞ்சின்களில் உள்ள நிலையான சீல்களுக்கு ஏற்றது.
• வேதியியல் வெளிப்பாடு : ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருள்களில் 500+ மணி நேரம் நனைக்கப்பட்டால் வீக்கத்தை (>5% பருமன் மாற்றம்) எதிர்க்கும் ஒரே பொருள் ஃபுளோரோசிலிக்கோன் மட்டுமே.

ஆட்டோமொபைல் டர்போ சாக்குகள் பொதுவாக தனிமைப்படுத்துதலுக்காக திட HTV ஐப் பயன்படுத்துகின்றன, மருத்துவ பொருட்கள் ஸ்டெரிலைசேஷன் செய்யக்கூடிய LSR-ஐ நம்பியுள்ளன. இந்த வேறுபாடுகள் R&D கட்டங்களில் தரத்திற்குரிய சரிபார்ப்பின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகின்றன.

தனிப்பயன் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்களுக்கான துல்லிய தயாரிப்பு செயல்முறைகள்

உள்ளிடுதல், அழுத்துதல் மற்றும் இடமாற்று செயல்முறை: செயல்முறை நன்மைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள்

தனிப்பயன் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்கள் அவற்றின் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ப துல்லியமான தயாரிப்பு முறைகளை தேவைப்படுகின்றன. மூன்று முதன்மை தொழில்நுட்பங்கள் தொழில்துறையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன:

• LSR உள்ளிடுதல் செயல்முறை : சிக்கலான வடிவங்களைக் கொண்ட அதிக அளவு உற்பத்திக்கு ஏற்றது, மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் மின்சார அமைப்புகளுக்கு நிலையான முடிவுகளை வழங்குகிறது. FDA-உடன் ஒத்துப்போகக்கூடிய பயன்பாடுகளில் அதிக அளவு உற்பத்தி ±0.005 அங்குலம் வரை துல்லியத்தை அடைகிறது.
• செறிவூட்டல் வார்ப்பு : குறைந்த-முதல்-நடுத்தர உற்பத்தி ஓட்டங்களுக்கு செலவு பயனுள்ளதாக இருக்கும்; Shore A கடினத்தன்மை 30–80 க்கு இடைப்பட்ட பெரிய தொழில்துறை சீல்கள் மற்றும் ஆட்டோமொபைல் காஸ்கெட்களுக்கு இந்த செயல்முறை சிறந்தது.
• டிரான்ஸ்ஃபர் மோல்டிங் : விமானப் போக்குவரத்து மற்றும் நுகர்வோர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பகுதிகளில் நடுத்தர அளவு ஆர்டர்களுக்கு வேகம் மற்றும் துல்லியத்தை சமப்படுத்துகிறது.

எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் அடைக்கும் பயன்பாடுகளுக்கான டை-அறுத்தல் மற்றும் எக்ஸ்ட்ரூடெட் சிலிக்கான் பாகங்கள்

எக்ஸ்ட்ரூஷன் முறையில் EMI பாதுகாப்பு ஜாடைகள் மற்றும் திரவ குளிர்ச்சி அமைப்புகளுக்கான குழாய்கள் போன்ற தொடர்ச்சியான சுருக்கங்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. ஆட்டோமொபைல் பேட்டரி வெப்ப பேடுகளுக்கு அளவில் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த 200–250°C வெப்பநிலையில் பின்-குணப்படுத்துதல் செய்யப்படுகிறது. டை-அறுத்தல் முறையில் தாள்கள் 5G உள்கட்டமைப்புகளுக்கான <0.5 மிமீ தடிமன் கொண்ட EMI/RFI பாதுகாப்பு பாகங்களாக மாற்றப்படுகின்றன, ±0.1 மிமீ துல்லியத்துடன் ஓர தரம் அடையப்படுகிறது.

உற்பத்தியில் அளவிலும் துல்லியத்திலும் செல்லுபடியாகும் வடிகட்டும் தொழில்நுட்பங்களை மதிப்பீடு செய்தல்

50,000 அலகுகளை மீறும் அளவில் LSR ஊசி வாயில் ஏற்றுதல் ஏற்றது, அதே நேரத்தில் 10,000க்கு கீழ் அழுத்தி வார்த்தல் முறை பொருளாதார ரீதியாக சிறந்தது. 2024 பொருள் செயலாக்க நிறுவனத்தின் ஆய்வு, மிதமான அளவிலான மருத்துவ பாகங்களுக்கு அழுத்தி வார்த்தலை ஒப்பிடும்போது கடத்தி வார்த்தல் முறை 18% கழிவைக் குறைக்கிறது என்று காட்டுகிறது. குறுக்குத்துறை தரவுகள், சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்கள் உற்பத்தியை அளவில் மாற்றும்போது 92% தயாரிப்பாளர்கள் கருவியின் ஆயுளை (100,000+ சுழற்சிகள்) முன்னுரிமையாகக் கருதுகின்றனர்.

உயர் செயல்திறன் தொழில்களில் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்களின் முக்கிய பயன்பாடுகள்

அதிக செயல்திறன் தேவைப்படும் துறைகளில், குறிப்பாக கடுமையான சூழ்நிலைகளில் செயல்படுவது அவசியமாக உள்ள துறைகளில் தனிப்பயன் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்கள் இன்றியமையாதவையாக மாறியுள்ளன. மின்சார வாகனங்களிலிருந்து விண்வெளி அமைப்புகள் வரை, இந்த பொறிமுறை தீர்வுகள் தனிப்பயன் பொருள் பண்புகள் மற்றும் துல்லியமான உற்பத்தி மூலம் தனித்துவமான சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன.

ஆட்டோமொபைல் மற்றும் மின்சார வாகன வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள்

இன்றைய மின்சார கார்கள் பேட்டரிகளை பாதுகாப்பான இயக்க வெப்பநிலையில் வைத்திருக்கவும், அதிக வெப்பமடைவதை தடுக்கவும் சிலிக்கான் ரப்பர் பாகங்களை அதிகம் சார்ந்துள்ளன. உறைந்த குளிரிலிருந்து தீவிர வெப்பம் வரையிலான மிகவும் கடுமையான சூழல்களில் கூட பேட்டரியின் தொடர்ச்சியான செயல்திறனை பராமரிக்க இந்த சிறப்பு வெப்ப பேடுகள் மற்றும் குளிர்விக்கும் குழாய்கள் உதவுகின்றன. இந்த பொருளை மதிப்புமிக்கதாக்குவது, சார்ஜிங் சுழற்சிகளின் போது மின்சார பொறிகளை எதிர்க்கும் திறன்தான். கடந்த ஆண்டு மார்க்லைன்ஸ் தரவுகளின்படி, அடுத்த ஆண்டு உலகம் முழுவதும் சுமார் 1.8 கோடி புதிய மின்சார வாகனங்கள் உற்பத்தி செய்யப்பட உள்ளன, எனவே உற்பத்தியை பாதுகாப்பாக அதிகரிக்க விரும்பும் தயாரிப்பாளர்களுக்கு நம்பகமான காப்பு மிகவும் அவசியமாகிறது.

அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு தேவைப்படும் விமான பொறியியல் சீல்கள் மற்றும் காஸ்கெட்டுகள்

விமான பொறியியலில், சிலிக்கான் ரப்பர் சீல்கள் -65°C முதல் 315°C வரை சூப்பர்சோனிக் பறப்பின் போது ஏற்படும் அதிர்வுகள். இந்த பாகங்கள் பாரம்பரிய எலாஸ்டோமர்கள் தோல்வியடையும் உயரங்களில் எரிபொருள் குழாய் கசிவுகள் மற்றும் கேபின் அழுத்த இழப்புகளைத் தடுக்கின்றன. நாசாவின் சோதனைகள், சிலிக்கான் ஜோட்டுகள் பின்வாங்குதலை 94% அழுத்தம் செட் எதிர்ப்பு 5,000 வெப்ப சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு பராமரிக்கின்றன—மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய விண்கலங்களின் வடிவமைப்புகளுக்கு முக்கியமானது.

தனிப்பயன் சிலிக்கான் எக்ஸ்ட்ரூஷன்கள் மற்றும் புரொஃபைல்களின் மருத்துவ சாதன ஒருங்கிணைப்பு

சிலிக்கான் உடலுக்குள் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தாமல் நன்றாக செயல்படுவதால் மருத்துவத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. நோயாளிகளுக்குள் செல்லும் பொருட்களுக்கும், கடுமையான சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகளைத் தாங்க வேண்டிய உபகரணங்களுக்கும் மருத்துவர்கள் இதை நம்பியுள்ளனர். 2023இன் சமீபத்திய சந்தை தரவுகளின்படி, FDA அங்கீகரித்த மருத்துவ கருவிகளில் சுமார் மூன்றில் இரண்டு பங்கு சிலிக்கான் பாகங்களை தங்கள் வடிவமைப்பில் கொண்டுள்ளன, குறிப்பாக திரவங்கள் குழாய்கள் வழியாக செல்ல வேண்டிய இடங்களிலும், சென்சார்கள் தோலுடன் இணைக்கப்பட வேண்டிய இடங்களிலும். இந்த பொருள் வெவ்வேறு கடினத்தன்மை நிலைகளிலும் கிடைக்கிறது, இது பொறியாளர்கள் குறிப்பிட்ட பணிகளுக்கு சரியான தயாரிப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த அடுக்கு அறுவை சிகிச்சைகளின் போது பயன்படுத்தப்படும் அறுவை சிகிச்சை கருவிகளை வடிவமைக்கும்போது, தயாரிப்பாளர்கள் காந்த ஒத்திசைவு படம் எடுத்தல் ஸ்கேன்களுக்கு எதுவும் இடையூறாக இல்லாமல் மருத்துவர்கள் சரியான தொடு உணர்வைப் பெறும் வகையில் கடினத்தன்மையை சரிசெய்ய முடியும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

சிலிக்கான் ரப்பர் எந்த வெப்பநிலை வரம்பை தாங்க முடியும்?

சிலிக்கான் ரப்பர் தோராயமாக -60 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் 230 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பநிலையைத் தாங்க முடியும்.

வேதிப்பொருட்களுக்கு உட்படுத்தப்படும்போது சிலிக்கான் ரப்பர் எவ்வாறு செயல்படும்?

எண்ணெய் அல்லது நீராவி ஆகியவற்றுக்கு ஆளாகும்போது பூஜ்ஜியமாவதைத் தடுக்கும் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட பாலிமர் சங்கிலிகளைக் கொண்டு, சிலிக்கான் ரப்பர் காரங்கள், அமிலங்கள் மற்றும் உப்புக் கரைகள் போன்ற வேதிப்பொருட்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க எதிர்ப்பைக் காட்டுகிறது.

ஆட்டோமொபைல் மற்றும் விமானப் போக்குவரத்துத் துறைகளில் சிலிக்கான் ரப்பரின் பொதுவான பயன்பாடுகள் என்ன?

ஆட்டோமொபைல் துறையில், மின்சார வாகனங்களுக்கான வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகளில் சிலிக்கான் ரப்பர் பயன்படுத்தப்படுகிறது, விமானப் போக்குவரத்துத் துறையில் சூப்பர்சோனிக் பறப்பின் போது ஏற்படும் அதிக வெப்பநிலை மாற்றங்களைத் தாங்கக்கூடிய சீல்கள் மற்றும் கேஸ்கெட்டுகளுக்கு இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

திட HTV, திரவ LSR மற்றும் ஃபுளோரோசிலிக்கான் ரப்பர் ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகள் என்ன?

உயர் கிழிப்பு வலிமை மற்றும் நீடித்தன்மைக்காக திட HTV சிலிக்கான் அறியப்படுகிறது, துல்லியமான செதில் உருவாக்கம் மற்றும் நுண்ணிய விவரங்களுக்காக திரவ LSR பாராட்டப்படுகிறது, மேலும் எரிபொருள் மற்றும் எண்ணெய் எதிர்ப்பு மற்றும் அகலமான வெப்பநிலை வரம்பு ஆகியவற்றிற்காக ஃபுளோரோசிலிக்கான் குறிப்பிடப்படுகிறது.