실리콘 고무 개스킷
실리콘 고무(Si 고무)는 실리콘-산소(Si-O) 결합으로 지배되는 백본 구조를 가진 합성 고무로, 일반적으로 메틸 및 비닐과 같은 유기 그룹에 부착된 분자 측쇄를 가지고 있습니다. 그 독특한 화학 구조는 이 소재에 높은 온도와 낮은 온도에 대한 우수한 저항력, 기상 저항성, 전기 절연성 및 생체 적합성을 부여합니다. 따라서 실리콘 고무 개스킷은 성능 다양성에 대한 높은 요구 사항이 있는 전자, 의료, 식품, 자동차 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 다음은 핵심 성능, 전형적인 응용 시나리오, 장점 및 한계를 포함한 자세한 소개입니다:
## I. 실리콘 고무 가스켓의 핵심 성능
실리콘 고무의 분자 구조는 안정적인 실리콘-산소 결합을 기반으로 하며, 무기 재료의 안정성과 유기 재료의 탄성을 결합합니다. 그 특정 성능 특성은 다음과 같습니다:
### 1. 고온 및 저온 저항
- **매우 넓은 온도 범위**: **-60℃~200℃** 범위에서 오랜 시간 동안 안정적으로 작동할 수 있습니다. 일부 고성능 등급(예: 가교 실리콘 고무)은 단기적으로 250℃까지 견딜 수 있으며, 저온 환경에서 약 -100℃에서도 탄성을 유지할 수 있습니다. 극한의 고온 및 저온 조건 모두에 적응할 수 있는 몇 안 되는 고무 재료 중 하나입니다.
- **극한 온도에서의 안정성**:분해, 경화 또는 고온에서 흐르는 경향이 없으며, 저온에서의 취성 또는 탄성 손실에도 영향을 받지 않습니다. 낮은 압축 세트 비율(일반적으로 장기 고온 사용 후 <25%)을 가지고 있어 급격한 온도 변화가 있는 작업 조건에서도 지속적인 밀봉 성능을 보장합니다.
### 2. 내후성 및 항노화 특성
- **자연 노화에 대한 뛰어난 저항력**:산소, 오존, 자외선, 직사광선 및 기후 변화(예: 비, 습도 및 온도 변화)에 대한 강한 저항력을 가지고 있습니다. 야외 환경에 장기간 노출되었을 때, 균열, 황변 또는 성능 저하에 취약하지 않으며, 서비스 수명이 일반 고무(예: 천연 고무 및 니트릴 고무)보다 훨씬 깁니다.
- **화학적 비활성**:물, 증기, 약산 및 알칼리에 대한 내성이 좋으며(예: 희석된 염산 및 희석된 수산화나트륨 용액), 대부분의 식품 등급 세정제에 대해 내성이 있으며 부풀거나 분해될 가능성이 적습니다.
### 3. 전기 절연 성능
- **고강도 단열**:그의 부피 저항률은 10¹⁴~10¹⁶ Ω·cm에 도달할 수 있으며, 낮은 유전율(일반적으로 3.0~3.5)과 작은 유전 손실 탄젠트를 가지고 있습니다. 고주파 및 고전압 환경에서도 안정적인 절연 성능을 유지하여 전자 및 전기 분야에서 밀봉 및 절연에 이상적인 소재입니다.
- **아크 및 코로나 저항**: 단기 아크 방전 및 코로나 효과를 견딜 수 있으며, 전기 노화로 인한 성능 실패에 취약하지 않습니다.
### 4. 생체 적합성 및 안전성
- **무독성 및 무취**:여러 가지 안전 인증을 충족합니다. 예를 들어 FDA (미국 식품의약국), USP (미국 약전), LFGB (독일 식품 접촉 물질 기준) 등이 있습니다. 인체 피부 및 점막과 접촉할 때 자극적이지 않으며 유해 물질을 방출하지 않습니다.
- **멸균 저항성**:일반적인 의료 멸균 방법인 고온 증기 멸균(121℃~134℃), 자외선 멸균, 감마선 멸균을 견딜 수 있으며, 멸균 후 성능이 기본적으로 변하지 않습니다.
### 5. 물리적 및 기계적 특성
- **탄력성과 유연성**: 우수한 탄성과 압축 복원력을 가지고 있습니다. 장기간 압축된 후에도 원래 형태로 빠르게 돌아갈 수 있어 밀봉면의 밀착을 보장하고 누수 위험을 줄입니다.
- **압축 세트에 대한 저항**:고온 또는 장기 스트레스 조건에서, 그 형태 유지 능력은 대부분의 일반 목적 고무보다 우수하여, 특히 장기 정적 밀봉이 필요한 시나리오에 적합합니다.
## II. 실리콘 고무 가스켓의 전형적인 적용 시나리오
위의 성능 특성을 기반으로 실리콘 고무 가스켓은 고온 및 저온 저항, 안전성, 절연 또는 내후성에 대한 두드러진 요구 사항이 있는 분야에서 널리 사용됩니다:
### 1. 전자 및 전기 산업
- **전자 기기의 밀봉**:스마트폰, 노트북, 센서 및 기타 장치의 방수 및 방진 밀봉에 사용되며, 장비 작동 중 온도 변동(예: 칩 열 방출로 인한 고온)에 적응합니다.
- **전기 절연 부품**:변압기, 절연체 및 케이블 조인트의 밀봉 개스킷으로서, 이들은 절연성과 온도 저항을 제공하며, 전기 성능에 대한 습한 환경의 영향을 저항합니다.
- **LED 조명 장비**:LED 램프의 열 방출 구성 요소를 밀봉하기 위해 조정되었으며, LED 칩 작동 및 야외 기후 노화 동안 고온(60℃~150℃)을 견딥니다.
### 2. 의료 및 제약 산업
- **의료 장비의 밀봉**:의료 기기(예: 주입 펌프, 인공호흡기, 멸균기)의 밀봉재로 사용되며, 장비의 청결성과 안전성을 보장하기 위해 생체 적합성, 비독성 및 멸균 저항성 요구 사항을 충족합니다.
- **의료 소모품**:의료 기기(예: 주사기 피스톤 및 주입 튜브 씰)의 인터페이스 개스킷으로서, 약리 액체나 인체 조직과 접촉할 때 부작용이 없습니다.
- **제약 장비**:제약 생산에서 반응기 및 파이프라인 플랜지를 밀봉하는 데 사용되며, 고온 증기 멸균 및 세척제 세척을 견디면서 약물을 오염시키지 않습니다.
### 3. 식음료 산업
- **식품 가공 장비**:멸균기, 발효기 및 충전 기계의 밀봉을 위해 적합하며, 식품 접촉 안전 기준을 준수하고 고온 증기, 산-알카리 세척제 및 식품 원료(예: 오일 및 과일 주스)로부터의 침식에 저항합니다.
- **주방 기기 밀봉**:가정용 기기(전자레인지, 커피 머신, 오븐 등)의 문이나 파이프라인을 밀봉하는 데 사용되며, 조리 중 고온(100℃~200℃)과 수증기 침식에 견딥니다.
### 4. 자동차 및 운송
- **자동차 전기 시스템**:엔진 구획에서 센서 및 와이어 하니스 커넥터를 밀봉하는 데 사용되며, 고온 엔진 온도(100℃~180℃) 및 진동 환경에 적응하면서 절연 보호를 제공합니다.
- **신에너지 차량**:배터리 팩 및 모터 컨트롤러의 방수 밀봉을 위해 조정되었으며, 배터리 작동 중 온도 변동(-40℃~85℃)과 냉각제(예: 에틸렌 글리콜 용액)로 인한 침식에 견딥니다.
- **자동차 에어컨 시스템**:공기 조화 파이프라인 또는 밸브의 밀봉 개스킷으로, 냉매(R134a 등) 및 고저온 사이클 충격에 저항합니다.
### 5. 야외 및 산업 장비
- **야외 시설의 밀봉**:태양광 패널 프레임 및 통신 기지국 인클로저의 밀봉에 사용되며, 자외선, 비 및 눈과 같은 가혹한 야외 환경과 고온 및 저온의 교차에 저항합니다.
- **산업용 오븐 및 용광로**:고온 장비용 도어 밀폐 개스킷으로, 지속적인 고온(150℃~200℃) 및 열 사이클 충격을 견딥니다.
## III. 실리콘 고무 가스켓의 장점과 한계
### 장점
- **극도로 넓은 고온 및 저온 저항 범위**:-60℃~200℃에서 장기 사용 가능, 극한 온도 시나리오에 적응, 대부분의 고무 재료를 훨씬 초과함;
- **우수한 기후 저항성과 긴 서비스 수명**:우수한 오존 및 자외선 저항력, 야외 또는 장기 사용 시 노화에 강하며 유지 관리 비용이 낮습니다;
- **높은 생체 적합성 및 안전성**:무독성 및 무취, 식품 및 의료 등급 기준을 충족하며, 인간 또는 음식과 접촉하는 상황에 적합합니다;
- **우수한 전기 절연 성능**:높은 절연 강도, 전자 및 전기 장비의 밀봉 및 절연 요구에 적응;
- **좋은 탄력성과 반발력**:장기 압축 후 밀봉 효과 유지, 정적 밀봉 작업 조건에 적합합니다.
### 제한 사항
- **제한된 화학 저항성**:강한 산과 알칼리에 대한 내성이 낮음(예: 농축 염산 및 농축 질산) 및 유기 용매(예: 가솔린 및 케톤)에 취약하여 팽창 또는 분해되기 쉬움;
- **낮은 기계적 강도**:인장 강도, 찢어짐 강도 및 마모 저항이 FKM, 니트릴 고무 등보다 열등하여 높은 기계적 스트레스 또는 마찰 작업 조건에 적합하지 않습니다;
- **일반 목적 고무보다 높은 비용**:자연 고무, EPDM 등보다 더 비싸며, 필수적이지 않은 시나리오에서 약간 낮은 비용 성능을 보입니다;
- **높은 가스 투과성**: 가스(산소 및 질소 등)에 대한 낮은 차단 특성으로 인해 고진공 또는 고밀폐성이 요구되는 시나리오에는 적합하지 않습니다.