Burete de silicon din spumă este unul dintre cele mai utilizate materiale de etanșare, amortizare și izolare termică în industria modernă HVAC, echipamente industriale, producție electronică și noi industrii de energie. Conform diferitelor procese de producție de umplutură de armare, acesta este împărțit în principal în două categorii de bază: silicon cu spumă fumoasă și silicon spumă precipitat. Deși ambele aparțin materialelor din spumă de silicon și împărtășesc caracteristicile de bază ale materialului siliconic, diferențele esențiale în materie de măiestrie a materiei prime determină lacune uriașe ale acestora în proprietățile fizice, durabilitate, performanță de mediu și scenarii de aplicare. Acest articol sortează sistematic asemănările și diferențele esențiale dintre cele două materiale, oferind o bază profesională de selecție a materialelor pentru designerii industriali, producătorii de echipamente și cumpărătorii de inginerie.
1. Asemănări de bază între siliconul spumant aburit și precipitat
În principiu, atât siliconul cu spumă afumată, cât și siliconul spumos precipitat sunt materiale burete poroase elastice, formate prin amestecarea materialelor de bază din cauciuc siliconic, adăugarea de agenți de spumare și aditivi auxiliari și supuse vulcanizării la temperatură înaltă-și turnării cu spumă. Ele moștenesc avantajele de bază ale materialelor siliconice organice și au atribute de bază consistente de aplicare în scenarii industriale. În primul rând, ambele materiale au o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și scăzute, menținând stabil performanța elastică în intervalul convențional de temperatură de la -50 de grade până la 200 de grade și nu se vor întări, crăpa sau deforma în condiții de lucru alternate la temperaturi normale. În al doilea rând, ambele au o flexibilitate bună, rezistență la suprafață și performanță de absorbție a șocurilor, care pot umple eficient golurile de asamblare ale echipamentelor și joacă rolurile de etanșare cu aer, prevenirea prafului, reducerea vibrațiilor și reducerea zgomotului. În al treilea rând, ambele adoptă structuri independente de spumă cu celule închise-sau semi-închise-, cu anumite capacități impermeabile și rezistente la umiditate și pot evita pătrunderea vaporilor de apă și acumularea de apă condensată în mediile convenționale de ventilație și etanșare a echipamentelor. În plus, ambele materiale suportă metode de procesare profundă, cum ar fi turnarea prin extrudare, tăierea cu matriță și laminarea cu adeziv din spate și pot fi personalizate în diferite specificații de benzi, garnituri și foi pentru a satisface nevoile diversificate de potrivire ale echipamentelor mecanice și instalațiilor de inginerie.
2. Diferențele esențiale între siliconul spumant aburit și precipitat
Diferența de bază dintre cele două materiale provine din umplutura de armare-silice fumos și dioxid de siliciu precipitat, care sunt preparate prin procese de producție complet diferite, ceea ce duce la o diferențiere evidentă în microstructura materialului, proprietăți mecanice, rezistență la îmbătrânire și pragurile de aplicare și formând poziționare în gradient de vârf și, respectiv, convențional pe piața industrială.
În ceea ce privește măiestria materiilor prime și microstructura, siliconul cu spumă afumată folosește silice nano pirogenă de înaltă puritate-sintetizat prin arderea în fază gazoasă la-temperatură înaltă-. Particulele de umplutură sunt ultra-fine, uniforme ca mărime și cu puritate ridicată, care pot forma o structură densă și stabilă de reticulare-cu moleculele de cauciuc siliconic. După spumare, porii celulelor interne sunt minuscule, uniformi și denși, fără pori mari sau defecte ale porilor. În schimb, siliconul spumă precipitat adoptă silice precipitată preparată prin reacție de precipitare chimică. Particulele de umplutură sunt mai grosiere, cu o distribuție neuniformă a dimensiunii particulelor și urme de reziduuri de impurități. Materialul spumat are pori interni neregulați ai celulei, dimensiunea neuniformă a porilor și structuri locale rare, rezultând o compactitate generală slabă a materialului.
În ceea ce privește performanța mecanică și durabilitatea, siliconul cu spumă fumoasă are o rezistență remarcabilă la tracțiune, rezistență la rupere și performanță de recuperare elastică. Alungirea sa la rupere este semnificativ mai mare decât cea a materialelor precipitate și nu se va albi sau crăpa după îndoirea și extrudarea repetate. Cel mai important, are o deformare permanentă la compresie extrem de scăzută, care poate menține o elasticitate stabilă de etanșare pentru o lungă perioadă de timp în condiții de comprimare continuă și vibrații, evitând scurgerile de aer și defecțiunile cauzate de atenuarea elastică. Siliconul spumă precipitat are rezistență mecanică generală; este predispus la albire în timpul întinderii și ușor de rupt sub forța externă. După o comprimare pe termen lung-, atenuarea elastică este rapidă, rata de deformare permanentă a compresiei este mare, iar golul de etanșare apare ușor după oboseala materialului, ceea ce duce la o performanță generală de etanșare redusă a echipamentului.
În ceea ce privește protecția mediului, rezistența la îmbătrânire și performanța de siguranță, siliconul cu spumă afumată este fabricat din materii prime de înaltă puritate-, cu conținut scăzut de volatile, fără sulf și fără miros deosebit. Poate îndeplini standardele stricte de protecție a mediului și purificare, cum ar fi REACH și FDA, și poate atinge un grad ridicat de ignifugare UL94 V0. Are o rezistență puternică la îmbătrânirea la temperatură ridicată, la ultraviolete și la eroziunea mediului umed și poate menține proprietăți fizice stabile timp de 5-8 ani pe termen lung-înalte-temperaturi și medii de lucru alternante reci și calde. Siliconul spumă precipitat are urme de precipitate volatile, un anumit miros în procesul de producție și nu poate îndeplini standardele de purificare și de protecție a mediului de calitate alimentară-. Gradul de ignifugare este în principal HB, cu rezistență slabă la-imbatranire la temperatură ridicată. Este predispus la îngălbenire, întărire și fisurare fragilă după o funcționare lungă-la temperatură ridicată, iar durata de viață este de numai 2-3 ani.
În ceea ce privește scenariile de aplicare și poziționarea costurilor, siliconul cu spumă fumoasă este un material de etanșare industrial de ultimă generație, utilizat în principal în scenarii de standard înalt-, cum ar fi sistemele comerciale de climatizare centrală HVAC, echipamente de alimentare cu aer de purificare medicală, echipamente electronice de precizie, echipamente noi pentru baterii de energie și instalații de tranzit feroviar. Este potrivit pentru condiții de lucru care necesită stabilitate-de etanșeitate la aer pe termen lung, fără miros deosebit, rezistență mare la flacără și deschiderea și închiderea frecventă a echipamentelor. Siliconul cu spumă precipitată este un material convențional-eficient din punct de vedere al costurilor, utilizat mai ales în scenarii cu solicitare redusă-civilă, cum ar fi aparatele de aer condiționat de uz casnic, sistemele obișnuite de aer proaspăt, ventilatoare mici și umplerea mecanică generală la praf-. Este potrivit pentru condiții de lucru convenționale cu cerințe de mediu scăzute, fără funcționare continuă pe termen lung și cicluri regulate de înlocuire a materialelor.
3. Rezumat și sugestie de selecție a materialelor
Pentru a rezuma, siliconul cu spumă afumată și siliconul spumos precipitat sunt consecvenți în caracteristicile de bază ale materialului siliconic și în adaptabilitatea procesării, dar formează un gradient clar de performanță datorită diferitelor procese de umplere. Spuma siliconică precipitată se concentrează pe performanța costurilor și îndeplinește nevoile de bază de etanșare și amortizare ale echipamentelor civile și industriale standard-scăzute, care este materialul preferat pentru proiectele convenționale cu cost-controlat. Siliconul cu spumă afumată se bazează pe structura sa densă, elasticitatea stabilă, rezistența excelentă la îmbătrânire și siguranța ridicată a mediului și este materialul de potrivire standard pentru etanșarea echipamentelor de precizie și suport industrial de înaltă-gamă, durată de viață lungă și-înaltă. În selecția reală a materialului, este necesar să se judece în mod cuprinzător în funcție de mediul de funcționare a echipamentului, standardele de siguranță, cerințele de viață de serviciu și bugetul proiectului pentru a selecta cel mai potrivit material de etanșare cu spumă de silicon.