실리콘 개스킷의 한계는 무엇인가요? 강도 및 내화학성의 주요 약점

본질적으로, 실리콘 개스킷의 주요 한계는 낮은 물리적 강도와 특정 화학적 취약성에서 비롯됩니다. 온도 저항성과 유연성 면에서는 뛰어나지만, 고압, 진공, 마모 또는 탄화수소 기반 오일 및 연료에 노출되는 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

실리콘 개스킷 사용 결정은 트레이드오프입니다. 넓은 온도 범위에서 뛰어난 성능과 우수한 유연성을 얻지만, 니트릴(Nitrile)이나 바이톤(Viton)과 같은 다른 엘라스토머에서 볼 수 있는 기계적 견고성과 광범위한 내화학성은 희생하게 됩니다.

"낮은 물리적 저항성"의 해부

실리콘의 가장 흔하게 언급되는 약점은 물리적 견고성이 부족하다는 것입니다. 이는 단일 문제가 아니라 기계적으로 까다로운 역할에 부적합하게 만드는 여러 관련 속성의 조합입니다.

낮은 인열 강도

실리콘 개스킷은 흠집이 나거나 찢어지기가 비교적 쉽습니다. 이는 하우징의 날카로운 모서리나 잘못 놓인 도구가 개스킷이 사용되기 전에 씰의 무결성을 손상시킬 수 있는 설치 과정에서 심각한 문제가 될 수 있습니다.

낮은 내마모성

이 재료는 부품이 개스킷과 마찰하거나 미끄러지는 동적 씰링 응용 분야를 위해 설계되지 않았습니다. 마찰은 재료를 빠르게 마모시켜 씰 파손으로 이어집니다. 압축되어 움직이지 않는 정적, 면 접촉 씰링 응용 분야에서 가장 잘 사용됩니다.

낮은 인장 강도

다른 고무에 비해 실리콘은 높은 인장력을 견딜 수 없습니다. 고압 시스템에서 낮은 인장 강도를 가진 재료로 만든 개스킷은 맞닿는 부품 사이의 틈새로 압출되어 누출을 유발할 수 있습니다.

밀봉의 과제

물리적 견고성 외에도 실리콘의 분자 구조는 특정 물질, 특히 기체 및 가압 유체를 밀봉하는 데 한계를 가집니다.

높은 기체 투과성

실리콘은 본질적으로 다른 많은 엘라스토머보다 기체에 더 투과성이 높습니다. 이는 기체 분자가 재료 자체를 통해 느리게 이동할 수 있음을 의미합니다. 이러한 특성은 고진공 응용 분야나 장기간에 걸쳐 중요 기체를 밀봉하는 데 부적합하게 만듭니다.

가압 시스템에 대한 부적합성

낮은 인장 강도와 하중 하에서 변형되는 경향(압축 영구 변형)의 조합은 표준 실리콘을 고압 유압 또는 공압 시스템에서 위험하게 만듭니다. 압력이 개스킷을 제자리에서 밀어내어 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

화학적 비호환성 이해

실리콘은 물, 오존 및 자외선에 대한 저항성은 우수하지만, 이해하는 것이 중요한 몇 가지 잘 알려진 화학적 약점이 있습니다.

오일 및 연료에 의한 팽창

실리콘은 많은 탄화수소 기반 유체에 노출되면 팽창 및 열화에 매우 취약합니다. 여기에는 휘발유, 광유 및 많은 일반 산업용 용제가 포함됩니다. 재료는 유체를 흡수하여 크게 팽창하고 구조적 무결성을 잃게 됩니다.

공격적인 화학 물질에 의한 열화

농축된 산과 염기는 실리콘 폴리머를 공격하고 분해할 수 있습니다. 약한 용액에는 견딜 수 있지만, 공격적인 화학 공정 응용 분야에는 좋은 선택이 아닙니다.

고압 증기에 대한 취약성

실리콘은 건조한 열에서 우수한 고온 저항성을 가지지만, 시간이 지남에 따라 과열 증기나 고압 증기에 의해 열화될 수 있습니다. 가수분해라고 하는 이 과정은 재료의 폴리머 골격을 파괴합니다.

응용 분야에 적합한 선택하기

올바른 개스킷 재료를 선택하려면 재료의 특성과 응용 분야의 요구 사항을 일치시켜야 합니다.

저압의 정적 환경에서 극한의 온도 유연성(고온 또는 저온)이 주요 초점인 경우: 실리콘은 오븐 도어나 실외 전기 인클로저와 같이 훌륭하고 종종 이상적인 선택입니다.
응용 분야에 고압, 진공 또는 동적 움직임이 포함되는 경우: 실리콘을 피하고 일반적인 용도로는 더 견고한 니트릴(Buna-N)을, 더 높은 온도와 내화학성이 필요한 경우에는 바이톤(FKM)을 고려하십시오.
개스킷이 오일, 연료 또는 탄화수소 용제에 노출되는 경우: 실리콘을 사용해서는 안 됩니다. 니트릴은 이러한 응용 분야를 위한 표준적이고 비용 효율적인 선택입니다.

궁극적으로 재료의 한계를 이해하는 것이 성공적인 엔지니어링 설계의 핵심입니다.

요약표:

한계	주요 문제	응용 분야 영향
낮은 물리적 강도	낮은 인열 및 인장 강도, 낮은 내마모성	고압 또는 동적 씰링 응용 분야에 부적합
높은 기체 투과성	기체 분자가 재료를 통과함	진공 또는 장기 가스 씰링에서 성능 저하
화학적 비호환성	오일, 연료, 용제, 산, 염기에 의해 팽창/열화됨	많은 일반 산업용 유체와 함께 사용할 수 없음
증기에 대한 취약성	시간이 지남에 따라 고압 증기에 의해 열화됨	증기 관련 응용 분야에서 사용 제한

잘못된 개스킷 재료로 응용 분야의 무결성을 손상시키지 마십시오

올바른 씰링 부품을 선택하는 것은 성능, 안전 및 수명에 매우 중요합니다. 실리콘이 사용될 곳이 있지만, 반도체, 의료, 실험실 및 산업 분야의 많은 까다로운 응용 분야에서는 뛰어난 내화학성, 안정성 및 낮은 투과성을 위해 PTFE와 같은 우수한 재료가 필요합니다.

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