Силиконовото масло е вид силиконов материал с много разновидности, серии и широк диапазон на приложение. Силиконовото масло обикновено се разделя на две категории: обикновено силиконово масло и модифицирано силиконово масло.
Тъй като диметиловото силиконово масло е основната част от търговското силиконово масло, то може добре да представи общите характеристики на силиконовото масло, така че в тази серия от статии ние вземаме основно диметиловото силиконово масло като пример за обсъждане.
Първо, характеристиките на вискозитета на силиконовото масло
Силиконовото масло показва най-добрата вискозитетно-температурна стабилност в течните смазочни материали, тоест вискозитетът му е по-малко чувствителен към температурни промени.
Връзката между вискозитет и температура:
Чувствителността на вискозитета на различни силиконови масла с температура нараства в следния ред:
Диметил силиконово масло, силиконово масло, съдържащо метил водород < етил метил силиконово масло < ниско съдържание на фенил на метил фенил силиконово масло < средно съдържание на фенил на метил фенил силиконово масло, трифлуоропропил метил силиконово масло < високо съдържание на фенил на метил фенил силиконово масло.
Влиянието на налягането върху вискозитета:
Вискозитетът на силиконовото масло ще се увеличи с увеличаване на налягането. Например при атмосферно налягане вискозитетът на диметилсиликоновото масло е 100 mm²/s.
Силиконовото масло има висока компресивност, особено диметиловото силиконово масло, поради слабата междумолекулна сила, дори при налягане до 400MPa няма да се втвърди.
Промяна на вискозитета на диметилсиликоново масло под високо налягане
Ефектът на напрежението на срязване върху вискозитета:
Промяната на вискозитета на силиконовото масло се влияе от напрежението на срязване, което зависи от първоначалния вискозитет на силиконовото масло. Вискозитетът на диметиловото силиконово масло с нисък вискозитет не се променя много при висока скорост на срязване, докато вискозитетът на силиконовото масло с висок вискозитет намалява с увеличаване на скоростта на срязване, тъй като молекулите са по-подредени в посоката на потока, намалявайки триенето.
Ефектът на моларната маса:
С увеличаването на моларната маса на силиконовото масло, влиянието на напрежението на срязване върху вискозитета е по-значимо.
Възстановяване след рязане:
След срязване молекулярната ориентация на силиконовото масло постепенно ще се възстанови с времето, което ще доведе до забавяне на привидния вискозитет.
Дългосрочна стабилност:
Вътрешният вискозитет на диметилсиликоновото масло се променя малко, когато е подложено на сила на срязване за дълго време. Например, в хидравличните системи, дори след дълъг цикъл на напрежение, намаляването на вискозитета е много по-малко от това на обикновеното минерално масло.
Второ, плътността и обема на силиконовото масло
Относителна плътност и молекулно тегло:
Относителната плътност на силиконовото масло се увеличава с увеличаването на моларната маса или вискозитета и в крайна сметка клони към постоянна стойност. За диметилсиликоновото масло, когато вискозитетът при 25 градуса C надвишава 350mm²/s, относителната му плътност има тенденция да бъде постоянна, около 0,973.
Ефекти от заместващи групи:
Когато метиловата група е частично заменена с фенилова група, за да се образува метил фенил силиконово масло, неговата относителна плътност е по-висока от тази на чистото диметил силиконово масло.
Влияние на температурата върху относителната плътност:
Относителната плътност на силиконовото масло намалява редовно с повишаване на температурата.
Коефициент на топлинно разширение:
Коефициентът на топлинно разширение на диметилсиликоновото масло е по-голям от този на водата и живака и е подобен на минералното масло. Коефициентът намалява с увеличаване на степента на полимеризация и вискозитета на силиконовото масло. Когато вискозитетът надвиши 100 mm²/s, коефициентът на топлинно разширение клони към постоянна стойност.
Коефициент на термично разширение на метил фенил силиконово масло:
Коефициентът на термично разширение на метил фенил силиконовото масло е малко по-нисък от този на диметиловото силиконово масло.
Коефициент на обемно разширение на силиконовото масло (25-150 градуса)
Трето, топлопроводимостта и специфичният топлинен капацитет на силиконовото масло
Топлопроводимост и молекулна маса:
Топлинната проводимост на силиконовото масло е свързана с неговата моларна маса и вискозитет. В серията диметил силиконово масло, топлопроводимостта се увеличава с увеличаването на вискозитета, но след достигане на определен вискозитет, топлопроводимостта има тенденция да бъде стабилна.
Тенденции на топлопроводимостта:
За диметилсиликоновото масло, когато вискозитетът е нисък, топлопроводимостта се увеличава значително с увеличаването на вискозитета. Например хексаметилдисилоксанът има топлопроводимост от {{0}}.099W/(m·K) при 50 градуса C, докато диметилсиликоновото масло с вискозитет от около 100 mm²/s има топлопроводимост от 0,155W/ (m·K) при 25 градуса C.
Стабилност на топлопроводимостта:
Когато вискозитетът на диметилсиликоновото масло допълнително се увеличи, неговата топлопроводимост вече почти не се променя и се поддържа на относително постоянна стойност.
Сравнение на топлопроводимостта:
Топлинната проводимост на силиконовото масло е около една четвърт от тази на водата и е подобна на тази на бензена и толуола.
Топлинна проводимост на метил фенил силиконово масло:
Топлинната проводимост на метил фенил силиконовото масло не се различава от тази на диметиловото силиконово масло.
Независимост на специфичния топлинен капацитет и енталпията:
Специфичният топлинен капацитет и енталпията на диметиловото силиконово масло почти не се променят с промяната на вискозитета, който е относително независим от вискозитета.
