ஹை-டெம்பரேச்சர் சீலிங் பயன்பாடுகளில் சிலிக்கான் (VMQ) ஏன் சிறப்பாக செயல்படுகிறது

எக்ஸ்ட்ரீம் ஹீட்டிற்கு கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங்குகள் ஏன் ஏற்றது?

சிலிக்கான் (VMQ) என்பது வெப்பத்தை எந்த நெகிழ்வுத்தன்மையையும் இழக்காமல் சமாளிக்கும் அற்புதமான திறனைக் கொண்டுள்ளது. பெரும்பாலான மற்ற ரப்பர் பொருட்கள் அதிகபட்ச வெப்பநிலைகளுக்கு வெளிப்படும் போது கடினமாகின்றன அல்லது சிதைவடைகின்றன, ஆனால் சிலிக்கான் O-வளையங்கள் குறைந்தது சுமார் மைனஸ் 60 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான மிகவும் குளிர்ந்த நிலைமைகளில் கூட சரியாக செயலாற்றுகின்றன, மேலும் அது சுமார் 250 டிகிரி வரை செல்கிறது. சில சிறப்பாக தயாரிக்கப்பட்ட பதிப்புகள் 300 டிகிரிக்கு மேலும் தாங்களாம். இதை சாத்தியமாக்குவது அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பில் உள்ள வலிமையான சிலிக்கான்-ஆக்சிஜன் சங்கிலி, இது வெப்ப அழுத்தத்தின் கீழ் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைவதில்லை. இந்த பண்பு சிலிக்கான் வளையங்களை தொழில்துறை பேக்கிங் உபகரணங்களின் உட்பகுதிகளில் உள்ள பாகங்களுக்கும் இயங்கும் போது பல வெப்பமடைதல் மற்றும் குளிர்வித்தல் சுழற்சிகளை சந்திக்கும் விமான பாகங்களுக்கும் சிறந்த தேர்வாக மாற்றுகிறது.

வெப்பநிலை தடையற்ற தன்மை சீல் செய்யும் செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது

சிலிக்கான் O-ரிங்குகள் உயர் வெப்பநிலை சூழலில் கசிவின் முதன்மை காரணமான சம்நிலை அமைப்பு தோல்வியை எதிர்க்கின்றன, ஏனெனில் வெப்ப அழுத்தத்தின் கீழ் இவை தொடர்ந்தும் நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பராமரிக்கின்றன. 200°C வெப்பநிலைக்கு நீண்ட காலம் வெளிப்படுத்திய பின்னர், இவை தங்கள் அசல் வடிவத்தின் 85% ஐ மீட்கின்றன, வெப்பச் சுழற்சி சோதனைகளில் நைட்ரைல் (NBR) ஐ விட 50% சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. இது வெப்பநிலை திடீர் மாற்றங்களின் போது நம்பகமான சீல் செய்வதை உறுதி செய்கிறது.

உயர் வெப்பநிலை சூழலில் சிலிக்கான் மற்றும் பொது O-ரிங் பொருட்கள்

பொருள்	வெப்பநிலை எல்லை	முக்கிய குறைபாடு	அடிப்படையான பயன்பாடுகள்
சிலிக்கான் (VMQ)	-60°C முதல் 300°C வரை	குறைந்த இயந்திர வலிமை	ஸ்டாடிக் சீல்கள், தூய்மைப்படுத்தக்கூடிய உபகரணங்கள்
ஃப்ளூரோகார்பன் (FKM)	-20°C முதல் 230°C வரை	மோசமான குளிர் நெகிழ்வுத்தன்மை	எரிபொருள் அமைப்புகள், வேதியியல் சீல்கள்
EPDM	-50°C இலிருந்து 150°C வரை	எண்ணெய்/வீக்கம் சிக்கல்கள்	ஏசி & குழாயமைப்பு

FKM சிறந்த வேதியியல் எதிர்ப்பை வழங்கினாலும், சிலிக்கானின் விரிவான வெப்ப வரம்பு அதை குறைந்த அரிப்புள்ள சூழல்களில் அதிக வெப்பத்திற்கு விரும்பப்படும் விருப்பமாக மாற்றுகிறது.

வெப்ப அழுத்தத்தின் கீழ் தனிபயனாக்கப்பட்ட சிலிக்கான் O-ரிங்குகளின் முக்கிய பொருள் பண்புகள்

வெப்பநிலை எதிர்ப்பு: எலாஸ்டோமர்களில் சிலிக்கான் நிலை

சிலிக்கான் (VMQ) O-ரிங்குகள் நம்பகமாக செயல்படுகின்றன -175°F இலிருந்து 450°F வரை , நைட்ரைல் (-40°F முதல் 250°F) மற்றும் ஃபுளூரோகார்பன் (-13°F முதல் 400°F) ஆகியவற்றை விட அதிக வெப்பநிலை திறனில் முன்னணி வகிக்கிறது. இது தொடர்ந்து அதிக வெப்பம் நிலவும் இடங்களில் விமான பொறிபாகங்கள் மற்றும் தொழில்துறை சூடேற்றும் சாதனங்களின் சீல்களுக்கு சிலிக்கானை ஏற்றதாக மாற்றுகிறது.

உயர் வெப்பநிலையில் இருமுனைத்தன்மை மற்றும் சீலிங் நெருக்கம் பாதுகாப்பது

400°F வெப்பநிலையில் 1,000 மணி நேரம் கழித்து சிலிக்கான் பாதுகாத்துக்கொள்கிறது அசல் இருமுனைத்தன்மையில் 92% , அதே சூழலில் நைட்ரைல் 50% வரை சிதைவடைகிறது. இந்த தாங்குதல் தன்மை விறைப்புத்தன்மை மற்றும் சம்மந்தமில்லா அழுத்தத்தைத் தடுக்கிறது, இயங்கும் ஹைட்ராலிக் சீல்களில் நீண்ட கால செயல்திறனை உறுதிப்படுத்துகிறது.

சிலிக்கான் (VMQ) ஓ-ரிங்களின் வெப்பச் சிதைவு மற்றும் சேவை ஆயுள்

தொடர்ந்து 400°F ஐ விட அதிக வெப்பநிலைக்கு உள்ளாக்குவது மணிக்கு 0.3% வீதம் சிதைவை அதிகரிக்கிறது (ASTM D2000-2023). இருப்பினும், பீனைல் அல்லது வினைல் மாற்றங்களுடன் கூடிய மேம்பட்ட கலவைகள் 200–500 சூடாக்கல் மற்றும் குளிர்விக்கும் சுழற்சிகள் இடம்பெறும் சுழற்சி வெப்ப சூழல்களில் சேவை ஆயுளை 30% வரை நீட்டிக்கின்றது.

அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் தகவமைப்புத்தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை சமன் செய்தல்

சிலிக்கான் அடைவது சம்மந்தமில்லா அழுத்தம் ≤15% 302 டிகிரி பாரன்ஹீட்டில் 22 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, தொடர்ந்து அழுத்தத்திற்கு கீழ் சீல் நம்பகத்தன்மையை பாதுகாத்தல். அதன் மூலக்கூறு நிலைத்தன்மை சங்கிலி பிளவுத்தன்மையை எதிர்க்கிறது, அதே நேரத்தில் வெப்ப விரிவை ஏற்றுக்கொள்கிறது - 300 டிகிரி பாரன்ஹீட்டிற்கு மேல் EPDM போன்ற பொருட்களால் முடியாத சமநிலையை வழங்குகிறது.

சூழல் மற்றும் செயல்பாட்டு காரணிகள் கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங் தேர்வில்

தேர்வு கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங்குகள் சூழல் அழுத்தங்கள் மற்றும் செயல்பாட்டு தேவைகளை மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும். பொருள் வெப்பநிலை எல்லைகள், வேதிக்கலவை வெளிப்பாடு, இயந்திர சுமைகள் மற்றும் நீண்ட கால தேவைகளை எவ்வளவு நன்றாக கையாளுகிறது என்பதை பொறுத்தே செயல்திறன் அமைகிறது.

கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங்குகளை பயன்பாடு சார்ந்த தேவைகளுடன் பொருத்துதல்

ஒவ்வொரு தொழிலும் தனித்துவமான சீலிங் சவால்களைக் கொண்டுள்ளது:

தொழில்	முக்கிய தேவைகள்
நகராட்டம்	எண்ணெய்/எரிபொருள் எதிர்ப்பு, 200°C செயல்பாடு, குலைவு பொறுப்புணர்வு
வானிலை தொழில்நுட்பம்	-54°C முதல் 232°C வரை சுழற்சி, ஓசோன் எதிர்ப்பு, குறைந்த வாயு வெளியேற்றம்
மருந்து	ஆட்டோக்ளேவ் தூய்மைப்படுத்துதல் (135°C நீராவி), உயிரியல் ஒத்துழைப்பு

எடுத்துக்காட்டாக, வாகனத்தின் டர்போசார்ஜர் அமைப்புகள் சிலிக்கான் O-ரிங்குகளை தேவைப்படுகின்றன, இவை சீல் செய்யும் திறனை இழக்காமல் கழிவு வெப்பத்தையும் தொடர்ந்து வெப்ப சுழற்சிகளையும் தாங்க வேண்டும்.

உண்மையான சூழ்நிலை நிலைமைகளில் புற ஊதா, ஓசோன் மற்றும் வெப்ப சுழற்சிக்கு எதிரான எதிர்ப்பு

சிலிக்கானின் உள்ளார்ந்த மூலக்கூறு நிலைத்தன்மை அதனை 50+ பிபிஎம் ஓசோன் (ASTM D1149) மற்றும் வெளியில் 10,000 வெப்ப சுழற்சிகளை தாங்க அனுமதிக்கிறது. சூரிய வயதான சோதனைகளில், அது ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு 90% க்கும் அதிகமான நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பராமரிக்கிறது - இது பல வாரங்களுக்குள் பிளவுபடும் இயற்கை ரப்பரை விட மிகவும் மேம்பட்டது.

சிலிக்கான் தோல்வியடையும் போது: வெப்பநிலை மதிப்பீடுகள் அதிகமாக இருந்தாலும் குறைபாடுகள்

சிறப்பான வெப்ப செயல்திறன் இருந்தபோதிலும், சிலிக்கானுக்கு சில முக்கியமான பலவீனங்கள் உள்ளன:

• டீசல் போன்ற ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருள்களில் 15–20% வீங்குகிறது
• 150°C இல் புளோரோகார்பன்களை விட 50% குறைவான இழுவை வலிமையை வழங்குகிறது
• வலுப்படுத்தப்படாமல் 1,400 psi க்கும் குறைவான அழுத்தங்களுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்

இந்த குறைபாடுகள் விமான எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு புளோரோசிலிக்கான் கலவைகளை மிகச் சிறந்த தேர்வாக மாற்றுகின்றன, இவை வெப்ப முடிவிலியையும் எரிபொருள் எதிர்ப்பையும் தேவைக்கொண்டுள்ளன.

அதிக வெப்பநிலையில் கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங்குகளின் நடைமுறை பயன்பாடுகள்

வானொலி மற்றும் வாகனத் துறை: அதிக வெப்பநிலை சீல் தீர்வுகளுக்கான தேவை

ஆர்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் O-ரிங்குகள் 300 டிகிரி பாரன்ஹீட்டை விட அதிகமான வெப்பநிலையில் வானொலி மற்றும் வாகனத் துறை பயன்பாடுகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த வளையங்கள் டர்போசார்ஜர் ஹௌசிங்குகள் மற்றும் எஞ்சின் ஹைட்ராலிக் சிஸ்டங்கள் போன்ற இடங்களில் வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் தொடர்ந்து எண்ணெய் தொடர்பு இருந்தாலும் நன்றாக தாங்குகின்றன. ஒரு பெரிய விமான உற்பத்தியாளர் ஜெட் எஞ்சின்களில் 2000 மணி நேர தொடர் சோதனையின் போது அந்த VMQ சிலிக்கான் வளையங்களுடன் சீல் சிக்கல்கள் ஏதுமின்றி இருந்தது. இந்த வகையான சான்றுகள் அழுத்தம் மாறிக்கொண்டே இருக்கும் மற்றும் சூழ்நிலைகள் கடுமையாக இருக்கும் சூழல்களில் இந்த சீல்கள் எவ்வளவு நம்பகமானவை என்பதை காட்டுகின்றது.

வழக்கு ஆய்வு: கஸ்டம் சிலிக்கான் O-ரிங்குகளை பயன்படுத்தி தொழில்துறை அடுப்பு சீல்கள்

450°F வெப்பநிலையில் தொடர்ந்து இயங்கும் அடுப்புகளுக்கு சிலிக்கான் O-வளையங்களுக்கு மாறிய பின்னர் பராமரிப்பு செலவுகளை 40% குறைத்த ஒரு பேக்கரி உபகரணங்கள் உற்பத்தி நிறுவனம். குளோரோகார்பன் சீல்கள் விட வாரங்களில் கடினமடைந்து விரிசல் ஏற்பட்டது, சிலிக்கான் வகைகள் 18 மாத கால வெப்ப சுழற்சிக்கு பின்னர் 95% சுருக்கம் எதிர்ப்பை தக்க வைத்து கொண்டது - இது உற்பத்தி நேரத்தை 22% அதிகரிக்க உதவியது.

மருத்துவ கருவிகள் மற்றும் தூய்மைப்படுத்துதல்: மீண்டும் மீண்டும் வெப்ப சுழற்சியின் கீழ் செயல்திறன்

ஆட்டோக்ளேவ் தூய்மைப்படுத்துதலில், சிலிக்கான் O-வளையங்கள் 275°F வெப்பநிலையில் 1,200+ நீராவி சுழற்சிகளை சேதமின்றி தாங்கும். மருத்துவத் தர சிலிக்கான் 30 நிமிட சுழற்சிகளுக்கு பின்னர் 98% சீல் திறனை பராமரிக்கிறது, மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய அறுவை கருவிகளுக்கான FDA தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. இந்த நோக்கத்திறன் நோயாளி பாதுகாப்பு மற்றும் செலவு குறைந்த மறுசெயலாக்கத்தை ஆதரிக்கிறது.

தனிபயனாக்கம் மற்றும் மேம்பட்ட கலவைகள் மூலம் மேம்பட்ட வெப்ப செயல்திறன்

குறிப்பிட்ட உயர் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்கு சிலிக்கான் O-வளையங்களை தனிபயனாக்குதல்

சிலிக்கான் O-வளைவுகள் ஆர்டர் செய்யப்பட்டவாறு, குறைந்தபட்சம் மைனஸ் 60 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் ஏறத்தாழ 230 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலைகளில் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன, இது மற்றொரு அளவில் ஏறத்தாழ மைனஸ் 76 பாரன்ஹீட் முதல் 446 பாரன்ஹீட் வரை பொருந்தும். சில சிறப்பு பதிப்புகள் உண்மையில் வேதியியல் அமைப்பில் பீனைல் அல்லது வினைல் கூறுகளை கலக்கின்றன, இதனால் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை எல்லைகளுக்கு வெள exposeப்படும் போது சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. 200 டிகிரி செல்சியஸ் (சுமார் 392 பாரன்ஹீட்) ஐ விட அதிகமான மிகவும் சூடான சூழல்களை கையாளும் போது, உற்பத்தியாளர்கள் பெரும்பாலும் சில வெப்பத்தை எதிர்க்கும் பொருட்களை சேர்க்கின்றனர், இது ஆக்சிஜனேற்ற சேதத்தால் இந்த வளைவுகள் சிதைவதற்கு முன் நீடிக்க உதவுகிறது. சோதனைகள் இந்த மாற்றியமைக்கப்பட்ட பதிப்புகள் ஒத்த நிலைமைகளில் சாதாரண VMQ சிலிக்கானை விட சிதைவை எதிர்க்க சுமார் 40 சதவீதம் நீடிக்கும் என்று காட்டுகின்றன.

நிலையான இயந்திர நிலைத்தன்மைக்காக நிரப்பிகளுடன் சிலிக்கானை வலுப்படுத்துதல்

15–30% உயர் தூய்மை சிலிக்கா நிரப்பிகளைச் சேர்ப்பது குறைந்த வெப்பநிலை நெகிழ்வுத்தன்மையை பாதுகாத்துக்கொண்டு கிழிவு வலிமையை 300% அதிகரிக்கிறது. கார்பன் கருப்பு வலுவூட்டுதல் 150°C (302°F) வெப்பநிலையில் சுருங்கும் எதிர்ப்பை 25% வரை மேம்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் சிலிக்கான் O-வளைவுகள் டர்பைன்கள் மற்றும் எஞ்சின்களில் இயந்திர மற்றும் வெப்ப அழுத்தங்களைத் தாங்க முடிகிறது.

சிறந்த வெப்ப மற்றும் வேதியியல் எதிர்ப்புத்திறனுக்காக ஃபுளூரோசிலிக்கான் கலவைகளின் உயர்வு

ஃபுளூரோசிலிக்கான் (FVMQ) சிலிக்கானின் வெப்ப தாங்குதலையும் ஃபுளூரோகார்பனின் வேதியியல் எதிர்ப்பையும் இணைக்கிறது, கடுமையான சூழல்களில் சேவை ஆயுளை 50–70% வரை நீட்டிக்கிறது. குறிப்பிட்ட இணைப்பு அடர்த்திக்கு கட்டுப்பாடு செய்யும் விரிவான சிகிச்சை முறைகளின் மூலம் இந்த கலவைகள் 230°C (446°F) வெப்பநிலையில் நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பாதுகாத்துக்கொண்டு எரிபொருள்கள் மற்றும் தைலங்களில் வீக்கம் ஏற்படுவதை எதிர்க்கின்றன.

கேள்விகளுக்கு பதில்கள் பகுதி

சிலிக்கான் O-வளைவுகளுக்கான வெப்பநிலை எல்லை என்ன?

சிலிக்கான் O-வளைவுகள் -60 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் 300 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலை பகுதியில் செயல்பட முடியும், சில தனிபயன் மாற்றங்களுடன் அதிகமாக நீட்டிக்கப்படலாம்.

உயர் வெப்பநிலைகளுக்கு ஏன் சிலிக்கான் O-வளைவுகள் விரும்பப்படுகின்றன?

சிலிக்கான் ஆக்சிஜன் சங்கிலியின் வலிமை காரணமாக ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு எதிரான தடைத்தன்மையை வழங்குவதோடு, வெப்ப அழுத்தத்திற்கு உட்படும் போதும் நெகிழ்ச்சித்தன்மையை பராமரிக்கும் தன்மை கொண்டதால் அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு சிலிக்கான் O-வளைவுகள் விரும்பப்படுகின்றன.

சிலிக்கான் O-வளைவுகளின் குறைபாடுகள் எவை?

அவற்றின் சிறந்த வெப்ப செயல்திறனை போதிலும், ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருள்களில் சிலிக்கான் O-வளைவுகள் வீங்கலாம், பிற பொருட்களை போன்ற புளோரோகார்பன்களை விட குறைந்த இழுவிசை வலிமை கொண்டவையாக இருக்கலாம், மேலும் வலுப்படுத்தப்படாமல் 1400 psi க்கும் குறைவானதாகவே இருக்கும்.

ஃபுளோரோசிலிக்கான் கலவைகளைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் எவை?

அதிகரிக்கப்பட்ட வெப்ப மற்றும் வேதியியல் எதிர்ப்புத்தன்மையை வழங்கும் ஃபுளோரோசிலிக்கான் கலவைகள் கடுமையான சூழல்களுக்கு ஏற்றதாகவும், அதிக வெப்பநிலை நிலைமைகளில் சேவை ஆயுளை நீட்டிப்பதாகவும் உள்ளது.