シリコンゴムガスケット
シリコンゴム（Siゴム）は、シリコン-酸素（Si-O）結合によって支配されるバックボーン構造を持つ合成ゴムであり、分子側鎖は通常、メチルやビニルなどの有機基に付随しています。その独特な化学構造は、材料に優れた高温および低温耐性、耐候性、電気絶縁性、生体適合性を与えます。したがって、シリコンゴム製のガスケットは、性能の多様性に対する要求が高い電子機器、医療、食品、自動車などの分野で広く使用されています。以下は、コア性能、典型的な適用シナリオ、利点、および制限を網羅した詳細な紹介です：
## I. シリコンゴムガスケットのコアパフォーマンス
シリコーンゴムの分子構造は、安定したシリコン-酸素結合に基づいており、無機材料の安定性と有機材料の弾力性を組み合わせています。その特定の性能特性は以下の通りです：
### 1. 高温および低温に対する抵抗
- **非常に広い温度範囲**: **-60℃~200℃**の範囲で長時間安定して動作することができます。一部の高性能グレード（例えば、付加架橋シリコーンゴム）は、短期間の温度で最大250℃に耐えることができ、低温環境では-100℃付近でも弾力性を維持します。これは、極端な高温および低温条件の両方に適応できる数少ないゴム材料の一つです。
- **極端な温度での安定性**:分解、硬化、高温での流動に対して脆弱ではなく、低温での脆化や弾性の喪失にも対して脆弱ではありません。長期的な高温使用後の圧縮セット率が低く（通常<25%）、激しい温度変動のある作業条件下での連続的なシーリング性能を確保しています。
### 2. 耐候性と抗老化特性
- **優れた自然老化への抵抗力**:酸素、オゾン、紫外線、直射日光、気候変化（雨、湿度、温度変化など）に対して強い耐性を持っています。屋外環境に長時間さらされても、ひび割れ、黄変、性能低下を起こしにくく、耐用年数は一般的なゴム（天然ゴムやニトリルゴムなど）よりもはるかに長いです。
- **化学的不活性**:水、蒸気、弱酸およびアルカリ（希塩酸や希水酸化ナトリウム溶液など）に対して優れた耐性を持ち、ほとんどの食品グレードの洗浄剤にも耐性があり、膨張や劣化を起こしにくいです。
### 3. 電気絶縁性能
- **高い絶縁強度**:その体積抵抗率は10¹⁴〜10¹⁶ Ω·cmに達することができ、低い誘電率（通常3.0〜3.5）と小さな誘電損失タンジェントを持っています。高周波および高電圧環境でも安定した絶縁性能を維持し、電子および電気分野におけるシーリングおよび絶縁の理想的な材料となっています。
- **アークおよびコロナ耐性**: 短期間のアーク放電およびコロナ効果に耐えることができ、電気的老化による性能障害を起こしにくいです。
### 4. 生体適合性と安全性
- **無毒で無臭**:FDA（米国食品医薬品局）、USP（米国薬局方）、LFGB（食品接触材料に関するドイツ基準）など、複数の安全認証を満たしています。人間の皮膚や粘膜に接触しても刺激を与えず、有害物質を放出しません。
- **滅菌耐性**:一般的な医療滅菌方法、例えば高温蒸気滅菌（121℃〜134℃）、紫外線滅菌、ガンマ線滅菌に耐えることができ、滅菌後も基本的に性能は変わりません。
### 5. 物理的および機械的特性
- **弾力性と柔軟性**: 優れた弾力性と圧縮反発力を持っています。長期間の圧縮後でも、迅速に元の形状に戻ることができ、シーリング面の密着を確保し、漏れのリスクを減少させます。
- **圧縮セットに対する抵抗**:高温または長期間のストレス条件下では、その形状保持能力はほとんどの汎用ゴムよりも優れており、特に長期間の静的シーリングを必要とするシナリオに適しています。
## II. シリコンゴムガスケットの典型的な適用シナリオ
上記の性能特性に基づき、シリコンゴムガスケットは、高温および低温耐性、安全性、絶縁性、または耐候性に対する顕著な要求がある分野で広く使用されています：
### 1. 電子および電気産業
- **電子機器の封印**:スマートフォン、ラップトップ、センサー、その他のデバイスの防水および防塵シーリングに使用され、機器の動作中の温度変動（チップの熱放散によって生成される高温など）に適応します。
- **電気絶縁部品**:変圧器、絶縁体、ケーブル接合部のシーリングガスケットとして、彼らは絶縁と温度抵抗の両方を提供し、湿気の多い環境が電気性能に与える影響に抵抗します。
- **LED照明機器**: LEDランプの熱放散部品のシールに適応し、LEDチップの動作中および屋外の気候劣化において高温（60℃〜150℃）に耐える。
### 2. 医療および製薬業界
- **医療機器の封印**:医療機器（例：輸液ポンプ、人工呼吸器、滅菌器）のシールとして使用され、生体適合性、非毒性、滅菌抵抗性の要件を満たし、機器の清潔さと安全性を確保します。
- **医療消耗品**:医療機器（例えば、注射器のピストンや輸液チューブのシール）のインターフェースガスケットとして、医療用液体や人体組織と接触しても悪影響はありません。
- **製薬機器**: 製薬生産における反応器およびパイプラインフランジのシールに使用され、高温蒸気滅菌および洗浄剤のフラッシングに耐え、薬品を汚染することなく使用されます。
### 3. 食品および飲料業界
- **食品加工機器**:滅菌器、発酵槽、充填機のシール用に適応されており、食品接触安全基準に準拠し、高温蒸気、酸アルカリ洗浄剤、食品原材料（油や果汁など）からの腐食に耐えます。
- **キッチン家電のシーリング**:家庭用電化製品のドアやパイプラインの密封に使用され、電子レンジ、コーヒーメーカー、オーブンなどで、調理中の高温（100℃〜200℃）や水蒸気の侵食に耐えます。
### 4. 自動車と輸送
- **自動車電気システム**:エンジンコンパートメント内のセンサーおよびワイヤーハーネスコネクタのシールに使用され、高いエンジン温度（100℃〜180℃）および振動環境に適応しながら絶縁保護を提供します。
- **新エネルギー車**:バッテリーパックとモーターコントローラーの防水シールに適応し、バッテリー動作中の温度変動（-40℃~85℃）や冷却剤（エチレングリコール溶液など）による侵食に耐えます。
- **自動車用空調システム**:エアコンのパイプラインやバルブのシーリングガスケットとして、冷媒（R134aなど）や高低温サイクルの影響に耐えます。
### 5. アウトドアおよび産業機器
- **屋外施設の封鎖**:ソーラーパネルフレームや通信基地局エンクロージャのシーリングに使用され、紫外線、雨、雪、高低温の変動などの厳しい屋外環境に耐えます。
- **産業用オーブンと炉**:高温機器用のドアシーリングガスケットとして、連続的な高温（150℃〜200℃）および熱サイクルの影響に耐える。
## III. シリコンゴムガスケットの利点と制限
### 利点
- **非常に広い高温および低温耐性範囲**:-60℃~200℃の長期使用が可能で、極端な温度シナリオに適応し、ほとんどのゴム材料を大幅に上回ります;
- **優れた耐候性と長寿命**:優れたオゾンおよび紫外線耐性があり、屋外または長期間の使用において劣化しにくく、メンテナンスコストが低い;
- **高い生体適合性と安全性**:無毒で無臭であり、食品および医療グレードの基準を満たしており、人間や食品と接触するシナリオに適しています;
- **優れた電気絶縁性能**:高い絶縁強度、電子機器および電気機器のシーリングおよび絶縁ニーズに適応;
- **優れた弾力性と反発力**:長期間の圧縮後もシーリング効果を維持し、静的シーリング作業条件に適しています。
### 制限事項
- **限られた化学抵抗性**:強酸および強アルカリ（濃塩酸や濃硝酸など）および有機溶剤（ガソリンやケトンなど）に対する耐性が低く、膨張または劣化しやすい;
- **低い機械的強度**:引張強度、引裂強度、耐摩耗性はFKM、ニトリルゴムなどに劣り、高い機械的ストレスや摩擦作業条件には適していません;
- **一般的なゴムよりも高コスト**:天然ゴムやEPDMなどよりも高価で、非必須のシナリオではコストパフォーマンスがやや低い;
- **高いガス透過性**:ガス（酸素や窒素など）に対するバリア特性が不十分であり、高真空または高密閉性を必要とするシナリオには適していません。