氟橡膠跟矽膠各自的特性為何?一張表格看懂差別!
在日常生活中,我們經常使用合成的彈性材質,並廣泛應用在日常隔熱用品、電子產品、醫療器械、化學工業,甚至是航空航天元件和石油化工設備等,但你知道各個領域所適用的彈性材質其實不同嗎?本篇將介紹『氟橡膠』和『矽膠』這兩種具有不同特性的彈性材料,一起來看看它們如何實際應用在我們的生活中吧!
氟橡膠的特性
氟橡膠(FKM)是一種特殊的合成橡膠材料,又稱為氟橡皮,是一種具有優異耐腐蝕性和高溫穩定性的彈性材料,以下是氟橡膠的主要特性:
耐腐蝕性
氟橡膠對多種化學物質,包括酸、鹼、有機溶劑和油類等,都具有良好的耐腐蝕性,這使得氟橡膠在化學工業、石油工業...等腐蝕性環境中成為使用的理想材料。氟橡膠耐腐蝕的種類非常多,像是有機溶劑、有無機酸類、強氧化劑、油脂類,強調耐腐蝕性均優於其他種類橡膠!
高溫穩定性
氟橡膠能夠在極端高溫下保持其彈性和物理性質,它能夠耐受高達約250°C的溫度,並保持其機械強度和尺寸穩定性!氟橡膠的高溫穩定性表現,在許多高溫應用領域中成為理想的選擇,例如:汽車引擎密封件、航空航天元件、石油化工設備等。
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低摩擦係數
氟橡膠具有極低的摩擦係數,這使其在許多密封和滾動的應用中非常有用。摩擦係數是兩個表面之間滑動摩擦阻力大小的指標,氟橡膠因為特殊的化學結構和表面性質,具有極低的摩擦係數,因此在各種機械接觸和運動應用中,能夠減少能量損失和磨損,並延長材料的使用壽命。
良好的電絕緣性
氟橡膠具有良好的電絕緣性能,能夠在高電壓和高頻率應用中提供良好的絕緣保護,可以有效地阻止電流的流動,以及阻擋電荷的漏電和放電,在高壓環境中仍能保持可靠的絕緣保護,這使得氟橡膠在電力系統、電子產品、高壓設備中得到廣泛應用,成為許多電氣和電子領域中的理想材料之一。
良好的封密性
氟橡膠具有優異的封密性,可以有效阻隔氣體和液體的滲透,因此在密封應用中被廣泛使用,像是汽車引擎密封件和工業管道接頭。由於氟橡膠具有優異的氣密性,使它在耐候性、耐燃性、耐輻射性、耐真空性等方面的表現,遠超過其他彈性材料,因此氟橡膠成為許多特殊應用領域的首選材料,像是航天航空、能源、化工、核工業等領域。
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含氟量高
氟橡膠(FKM)一般是指原膠含氟量66%的氟橡膠,而氟橡膠的抗化學性能和其含氟量有關。簡單來說,含氟量越高、抗化學品腐蝕性能通常也越強!下方將說明2種不同原膠含氟量的氟橡膠,有哪些差別和各自的適用領域。
一、高氟橡膠
高氟橡膠是一種氟橡膠的變種,也被稱為氟化橡膠或氟醚橡膠,原膠含氟量介於67~70%之間,適合應用在一般應用,或是對耐化學性要求相對較低的場合,因為使用含氟量較低但仍具有良好性能的FKM材料,可能是更經濟和實用的選擇!高氟橡膠是由含氟單體與橡膠基材進行共聚合而成的材料,相較於傳統的氟橡膠,高氟橡膠具有以下特點:
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極高的耐腐蝕性:高氟橡膠具有優異的耐腐蝕性能,能夠抵抗多種極端腐蝕性介質的侵蝕,包括強酸、強鹼、有機溶劑、氧化劑等,廣泛應用在化學工業和石油化工等領域。
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優異的高溫穩定性:高氟橡膠能夠在極高溫度下保持其穩定性和物理性能。它能夠耐受高達約300°C的高溫,並保持其機械強度和尺寸穩定性。
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極低的表面張力:高氟橡膠具有極低的表面張力,尤其是抗污染、抗黏附和易清洗方面的表現優異,在食品加工、醫療器械、半導體製造等領域中都有廣泛應用。
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優良的電絕緣性能:高氟橡膠具有優異的電絕緣性能,能夠有效阻止電流的通過,並在高電壓和高頻率應用中提供可靠的絕緣保護。
總結而言,高氟橡膠是一種具有優異耐腐蝕性、高溫穩定性、低表面張力和優良電絕緣性的特殊橡膠材料。它在各種極端環境和特殊應用中得到廣泛應用,包括化學工業、石油化工、食品加工、醫療器械、半導體製造等領域。
二、全氟橡膠
全氟橡膠是一種特殊的氟橡膠,也被稱為全氟聚合物或氟化橡膠,它是由全氟碳氟化合物與橡膠基材進行共聚合而成的材料,因此原膠含氟量高達70%以上,含氟量越高的FKM具有更強的抗化性,但售價也較高,適用在對使用環境要求更高的的領域中,全氟橡膠具有以下特點:
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極高的耐腐蝕性:全氟橡膠具有卓越的耐腐蝕性能,能夠抵抗強酸、強鹼、有機溶劑、氧化劑和其他腐蝕性介質的侵蝕,經常應用在化學工業、石油化工和電子製造等領域。
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優異的高溫穩定性:全氟橡膠能夠在極高溫度下保持穩定性和物理性能,它能夠耐受高達約300°C的高溫,並保持其機械強度和尺寸穩定性。
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優良的電絕緣性能:全氟橡膠具有卓越的電絕緣性能,能夠有效阻止電流的通過,並在高電壓和高頻率應用中提供可靠的絕緣保護,這使得全氟橡膠在電子和電力工業中得到廣泛應用。
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低表面能:全氟橡膠表面能極低,因此具有出色的防黏附性和易清潔性,這使得它在食品加工、製藥、半導體製造等應用中都被廣泛採用。
總而言之,全氟橡膠是一種具有卓越耐腐蝕性、高溫穩定性、優異電絕緣性和低表面能的特殊橡膠材料。它在多個領域中被廣泛應用,像是化學工業、石油化工、電子製造、食品加工、醫療器械等。
矽膠的特性
矽膠(Silicone)又稱為矽酮膠,由有機矽聚合物形成的合成彈性材料,主要成分是矽氧橡膠,是一種柔軟、彈性且耐高溫的合成材料,為100%的綠色環保材質,以下是矽膠的特性:
耐高溫性
矽膠是一種優秀的高溫材料,能夠在極高溫度下保持其物理性質和彈性,通常可以耐受300°C以上的高溫,在高溫環境下具有出色的性能穩定性,因此矽膠經常應用在日常生活中的隔熱用品,例如:矽膠烘焙模具、矽膠隔熱手套、隔熱墊、飲料隔熱套...等各種矽膠應用。
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彈性和柔軟性
矽膠具有卓越的彈性和拉伸能力,能夠在變形後恢復原狀,這種特性使得矽膠在許多密封和緩衝應用中非常常見,適合用於彈性需求高的應用,例如:密封圈、彈性薄膜、彈性元件。
優良的耐候性
矽膠具有出色的耐候性,能夠抵抗紫外線、氧氣、濕氣和一些化學物質的侵蝕,這使得矽膠在室外應用和長期暴露於惡劣環境中具有優勢。
良好的電絕緣性
矽膠具有優越的絕緣性能,能夠有效絕緣電流,這使得矽膠在電子元件的絕緣和封裝中非常常見,廣泛應用在電子元件的絕緣保護上,例如:電線絕緣、電子封裝。
良好的生物相容性
矽膠是一種生物相容性良好的材料,即使與皮膚或體內組織接觸,也不容易引起過敏或其他不良反應,因此矽膠經常應用於醫療器械、健康產品、食品級接觸材料。
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氟橡膠和矽膠的差別
總體而言,氟橡膠和矽膠各自擁有獨特的特性,因此適合的應用領域也不同。氟橡膠在耐腐蝕性和高溫穩定性方面表現出色,適用於腐蝕性環境和高溫應用;而矽膠則具有高溫耐性、彈性柔軟和耐候性等特點,適用於高溫環境、密封和耐候性要求較高的應用。在選擇材料時,應根據具體的應用需求選擇適合的材料。
比較氟橡膠和矽膠
氟橡膠 | 矽膠 | |
---|---|---|
化學組成 | 特殊的合成橡膠材料 | 矽氧橡膠 |
彈性拉伸 | 更為優異的彈性和恢復能力 | 良好的彈性和柔軟性 |
耐溫表現 | 高溫耐受性強 可達300°C的高溫 |
耐高溫和低溫 平均可達-40℃~260℃ |
耐腐蝕性 | 強酸、強鹼、有機溶劑、氧化劑和其他腐蝕性 | 紫外線、氧氣、濕氣和一些化學物質的侵蝕 |
常見應用 | 化學工業、石油工業等 | 電子產品、醫療器械等 |
成型工藝 | 工業彈性元件、半導體材料、汽車引擎密封件 | 日常隔熱用品、電子元件、醫療器械 |
製作費用 | 成本較高 | 成本較低 |
結論
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