Silikonsko olje je vrsta silikonskega materiala s številnimi sortami, serijami in širokim obsegom uporabe. Silikonsko olje je običajno razdeljeno v dve kategoriji: navadno silikonsko olje in modificirano silikonsko olje.
Ker je dimetil silikonsko olje glavni del komercialnega silikonskega olja, lahko dobro predstavlja splošne značilnosti silikonskega olja, zato v tej seriji člankov kot primer za razpravo vzamemo predvsem dimetil silikonsko olje.
Prvič, značilnosti viskoznosti silikonskega olja
Silikonsko olje kaže najboljšo viskozno-temperaturno stabilnost med tekočimi mazivi, to pomeni, da je njegova viskoznost manj občutljiva na temperaturne spremembe.
Razmerje med viskoznostjo in temperaturo:
Občutljivost viskoznosti različnih silikonskih olj s temperaturo narašča v naslednjem vrstnem redu:
Dimetil silikonsko olje, silikonsko olje, ki vsebuje metil vodik < etil metil silikonsko olje < nizka vsebnost fenila metil fenil silikonskega olja < srednja vsebnost fenila metil fenil silikonskega olja, trifluoropropil metil silikonsko olje < visoka vsebnost fenila metil fenil silikonskega olja.
Vpliv tlaka na viskoznost:
Viskoznost silikonskega olja se poveča s povečanjem tlaka. Na primer, pri atmosferskem tlaku je viskoznost dimetilsilikonskega olja 100 mm²/s.
Silikonsko olje ima visoko stisljivost, zlasti dimetil silikonsko olje, zaradi šibke medmolekularne sile, tudi pod tlakom do 400MPa se ne strdi.
Sprememba viskoznosti dimetilsilikonskega olja pod visokim pritiskom
Učinek strižne napetosti na viskoznost:
Na spremembo viskoznosti silikonskega olja vpliva strižna napetost, ki je odvisna od začetne viskoznosti silikonskega olja. Viskoznost dimetil silikonskega olja z nizko viskoznostjo se pri visoki strižni hitrosti ne spremeni veliko, medtem ko se viskoznost silikonskega olja z visoko viskoznostjo z naraščajočo strižno hitrostjo zmanjšuje, ker so molekule bolj urejene v smeri toka, kar zmanjšuje trenje.
Učinek molske mase:
Z večanjem molske mase silikonskega olja je vpliv strižne napetosti na viskoznost pomembnejši.
Okrevanje po rezanju:
Po striženju se bo molekularna orientacija silikonskega olja sčasoma postopoma obnovila, kar bo povzročilo zamik v navidezni viskoznosti.
Dolgoročna stabilnost:
Intrinzična viskoznost dimetilsilikonskega olja se malo spremeni, če je dolgo časa izpostavljeno strižni sili. Na primer, v hidravličnih sistemih je tudi po dolgem ciklu obremenitve zmanjšanje viskoznosti veliko manjše kot pri splošnem mineralnem olju.
Drugič, gostota in prostornina silikonskega olja
Relativna gostota in molekulska masa:
Relativna gostota silikonskega olja narašča s povečanjem molske mase ali viskoznosti in se na koncu nagiba k konstantni vrednosti. Za dimetilsilikonsko olje, ko viskoznost pri 25 stopinjah C preseže 35 0 mm²/s, je njegova relativna gostota konstantna, približno 0,973.
Učinki nadomestnih skupin:
Ko je metilna skupina delno nadomeščena s fenilno skupino, da nastane metil fenil silikonsko olje, je njegova relativna gostota večja kot pri čistem dimetil silikonskem olju.
Vpliv temperature na relativno gostoto:
Relativna gostota silikonskega olja se redno zmanjšuje s povišanjem temperature.
Koeficient toplotnega raztezanja:
Koeficient toplotnega raztezanja dimetilsilikonskega olja je večji od koeficienta vode in živega srebra ter podoben mineralnemu olju. Koeficient se zmanjšuje z večanjem stopnje polimerizacije in viskoznosti silikonskega olja. Ko viskoznost preseže 100 mm²/s, se koeficient toplotne razteznosti nagiba k konstantni vrednosti.
Koeficient toplotnega raztezanja metil fenil silikonskega olja:
Koeficient toplotnega raztezanja metil fenil silikonskega olja je nekoliko nižji kot pri dimetil silikonskem olju.
Koeficient volumske razteznosti silikonskega olja (25-150 stopinj)
Tretjič, toplotna prevodnost in specifična toplotna kapaciteta silikonskega olja
Toplotna prevodnost in molekulska masa:
Toplotna prevodnost silikonskega olja je povezana z njegovo molsko maso in viskoznostjo. V seriji dimetil silikonskega olja se toplotna prevodnost poveča s povečanjem viskoznosti, vendar po doseganju določene viskoznosti toplotna prevodnost ostane stabilna.
Trendi toplotne prevodnosti:
Za dimetilsilikonsko olje, ko je viskoznost nizka, se toplotna prevodnost znatno poveča s povečanjem viskoznosti. Na primer, heksametildisiloksan ima toplotno prevodnost {{0}},099 W/(m·K) pri 50 stopinjah C, medtem ko ima dimetilsilikonsko olje z viskoznostjo približno 100 mm²/s toplotno prevodnost 0,155 W/s. (m·K) pri 25 stopinjah C.
Stabilnost toplotne prevodnosti:
Ko se viskoznost dimetilsilikonskega olja še poveča, se njegova toplotna prevodnost skoraj ne spremeni in se ohranja na relativno konstantni vrednosti.
Primerjava toplotne prevodnosti:
Toplotna prevodnost silikonskega olja je približno četrtina toplotne prevodnosti vode in je podobna prevodnosti benzena in toluena.
Toplotna prevodnost metil fenil silikonskega olja:
Toplotna prevodnost metil fenil silikonskega olja se ne razlikuje od prevodnosti dimetil silikonskega olja.
Neodvisnost specifične toplotne kapacitete in entalpije:
Specifična toplotna kapaciteta in entalpija dimetil silikonskega olja se skoraj ne spremenita s spremembo viskoznosti, ki je relativno neodvisna od viskoznosti.
