엄밀히 말하면, 고무는 얼지 않습니다
하지만 딱딱해지고 잘 부서지기 쉽습니다.
과학적으로 '결빙'이란 액체가 고체로 변하면서 결정이 형성되는 상변화를 말합니다. 이러한 상변화는 온도가 물질의 어는점에 도달할 때 발생합니다. 고무 중합체는 결정 구조를 형성할 수 없으므로 정의상 결빙되지 않습니다. 그러나 저온에서 고무의 물리적 성질 변화는 고무 제품의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
극한 온도에서 가장 뛰어난 성능을 발휘하는 고무는 무엇일까요?
실리콘 고무는 유기 고무보다 고온과 저온에 훨씬 더 잘 견딥니다. 실리콘 고무는 150°C에서 거의 변화 없이 무기한 사용할 수 있으며, 200°C에서도 10,000시간 이상 사용 가능하고, 일부 제품은 단시간 동안 350°C의 열에도 견딜 수 있습니다. 따라서 실리콘 고무는 고온 환경에서 사용되는 고무 부품 소재로 적합합니다. 주방에서 틀이나 오븐 매트로 실리콘 고무 제품을 흔히 볼 수 있는 것도 바로 이러한 이유 때문입니다.
실리콘 고무는 저온에서도 탁월한 내성을 자랑합니다. 일반적인 유기 고무의 취성점은 -20°C에서 -30°C 사이인 반면, 실리콘 고무는 -60°C에서 -70°C 사이입니다. 유기 고무가 취성을 보이는 온도에서도 실리콘 고무는 탄성을 유지합니다. 일부 제품은 -100°C 이하의 극저온에서도 견딜 수 있습니다.
저온 환경에서의 실리콘 고무 및 불소화 실리콘 고무
실리콘 고무는 우수한 전기 절연성과 내후성 등의 특성으로 인해 전력 절연 시스템에 널리 사용되어 왔습니다. 특히 불소화 실리콘 고무(플루오로실리콘 고무)는 극한의 저온 환경, 특히 장기간 지속될 수 있는 겨울철 환경에서 전기 절연용으로 널리 활용되고 있습니다.
저온 환경에서는 기존 실리콘 고무가 전기 절연 용도에 필요한 성능 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 극저온은 고무 절연 재료의 성능에 영향을 미치며 밀봉재 및 파이프에 치명적인 손상을 초래할 수 있습니다.
연구 결과에 따르면 불소실리콘 고무는 실리콘 고무보다 인장 강도와 신장률이 더 높고 경도는 낮으며 탄성은 향상된 것으로 나타났습니다. 또한 불소실리콘 고무는 극한의 저온 환경에서도 전기 절연체로서 더 우수한 성능을 더 오랫동안 유지합니다.
따라서 실리콘 고무는 매우 춥고 혹독하며 극한적인 환경을 제외한 모든 환경에 이상적이며, 그러한 환경에서는 불소화 실리콘 고무가 훨씬 더 뛰어난 성능을 제공합니다.
저온에서 고무의 거동을 어떻게 테스트합니까?
TR(온도 수축) 시험(ISO 2921)이라는 것을 통해 다양한 재료의 물성을 -70°C에서 시험하고 기계적 특성을 기록할 수 있습니다. 자세한 내용은 https://www.iso.org/standard/72779.html을
이 문서는 연신된 가황 고무의 온도-수축 특성을 측정하는 방법을 명시하고 있습니다. 많은 열가소성 엘라스토머의 항복점이 5%~20%의 연신율 범위에 있기 때문에 열가소성 고무는 이 문서에 포함되지 않습니다.
이 TR 테스트는 저온에서 물성을 평가하는 산업 표준 시험 방법입니다. 이 테스트는 재료의 취성점과 엘라스토머의 압축 영구 변형 및 복원 거동을 보여줍니다. 시험편은 일반적으로 차가운 액체 욕조에서 10분 동안 연신 모드로 시험합니다.
그건 사실이에요…
J-Flex에서는 고성능 제품이 기본입니다. 실제로 저희는 유럽 우주국(ESA) 프로젝트에 압출 실리콘 프로파일을 공급한 적이 있는데, 당시 원자재 공급업체는 해당 자재가 -80°C에서도 견딜 수 있음을 보장해야 했습니다.
극한의 환경에서 성능을 발휘하는 고무 제품에 대한 도움이 필요하시면 언제든지 문의해 주세요
당신은 그린란드의 수도인 누크 시에서 살 수 있을까요?