L'huile de silicone est une sorte de matériau silicone avec de nombreuses variétés, séries et large gamme d'applications. L’huile de silicone est généralement divisée en deux catégories : l’huile de silicone ordinaire et l’huile de silicone modifiée.
Étant donné que l’huile de silicone diméthylique est le corps principal de l’huile de silicone commerciale, elle peut bien représenter les caractéristiques générales de l’huile de silicone, c’est pourquoi nous prenons principalement l’huile de silicone diméthylique comme exemple pour discuter de cette série d’articles.
Premièrement, les caractéristiques de viscosité de l'huile de silicone
L'huile de silicone présente la meilleure stabilité viscosité-température parmi les lubrifiants liquides, c'est-à-dire que sa viscosité est moins sensible aux changements de température.
La relation entre la viscosité et la température :
La sensibilité de la viscosité de diverses huiles de silicone avec la température augmente dans l'ordre suivant :
Huile de silicone diméthylique, huile de silicone méthylique contenant de l'hydrogène < huile de silicone éthylméthylique < faible teneur en phényle de l'huile de silicone méthylphényle < teneur moyenne en phényle de l'huile de silicone méthylphényle, huile de silicone trifluoropropylméthyle < teneur élevée en phényle de l'huile de silicone méthylphényle.
L'influence de la pression sur la viscosité :
La viscosité de l’huile de silicone augmentera avec l’augmentation de la pression. Par exemple, à pression atmosphérique, la viscosité de l’huile diméthylsilicone est de 100 mm²/s.
L'huile de silicone a une compressibilité élevée, en particulier l'huile de silicone diméthylique, en raison de la faible force intermoléculaire, même sous une pression allant jusqu'à 400 MPa ne se solidifiera pas.
Changement de viscosité de l'huile diméthylsilicone sous haute pression
L'effet de la contrainte de cisaillement sur la viscosité :
Le changement de viscosité de l’huile de silicone est affecté par la contrainte de cisaillement, qui dépend de la viscosité initiale de l’huile de silicone. La viscosité de l'huile de silicone diméthylique à faible viscosité ne change pas beaucoup à un taux de cisaillement élevé, tandis que la viscosité de l'huile de silicone à haute viscosité diminue avec l'augmentation du taux de cisaillement, car les molécules sont plus ordonnées dans le sens de l'écoulement, réduisant ainsi la friction.
L'effet de la masse molaire :
Avec l’augmentation de la masse molaire de l’huile de silicone, l’influence de la contrainte de cisaillement sur la viscosité est plus importante.
Récupération après coupe :
Après le cisaillement, l’orientation moléculaire de l’huile de silicone se rétablira progressivement avec le temps, entraînant un décalage de la viscosité apparente.
Stabilité à long terme :
La viscosité intrinsèque de l’huile diméthylsilicone change peu lorsqu’elle est soumise à une force de cisaillement pendant une longue période. Par exemple, dans les systèmes hydrauliques, même après un long cycle de contrainte, la réduction de viscosité est bien inférieure à celle de l’huile minérale générale.
Deuxièmement, la densité et le volume de l'huile de silicone
Densité relative et poids moléculaire :
La densité relative de l’huile de silicone augmente avec l’augmentation de la masse molaire ou de la viscosité et tend finalement vers une valeur constante. Pour l'huile diméthylsilicone, lorsque la viscosité à 25 degrés C dépasse 350mm²/s, sa densité relative a tendance à être constante, environ 0,973.
Effets des groupes de substitution :
Lorsque le groupe méthyle est partiellement remplacé par un groupe phényle pour former une huile de silicone méthylphényle, sa densité relative est supérieure à celle de l'huile de silicone diméthyle pure.
Effet de la température sur la densité relative :
La densité relative de l’huile de silicone diminue régulièrement avec l’augmentation de la température.
Coefficient de dilatation thermique :
Le coefficient de dilatation thermique de l’huile diméthylsilicone est supérieur à celui de l’eau et du mercure et similaire à celui de l’huile minérale. Le coefficient diminue avec l'augmentation du degré de polymérisation et de la viscosité de l'huile de silicone. Lorsque la viscosité dépasse 100 mm²/s, le coefficient de dilatation thermique tend vers une valeur constante.
Coefficient de dilatation thermique de l'huile de silicone méthylphényle :
Le coefficient de dilatation thermique de l’huile de silicone méthylphényle est légèrement inférieur à celui de l’huile de silicone diméthyle.
Coefficient de dilatation volumique de l'huile de silicone (25-150 degré)
Troisièmement, la conductivité thermique et la capacité thermique spécifique de l'huile de silicone
Conductivité thermique et masse moléculaire :
La conductivité thermique de l’huile de silicone est liée à sa masse molaire et à sa viscosité. Dans la série des huiles diméthylsilicone, la conductivité thermique augmente avec l'augmentation de la viscosité, mais après avoir atteint une certaine viscosité, la conductivité thermique a tendance à être stable.
Tendances de conductivité thermique :
Pour l'huile diméthylsilicone, lorsque la viscosité est faible, la conductivité thermique augmente considérablement avec l'augmentation de la viscosité. Par exemple, l'hexaméthyldisiloxane a une conductivité thermique de {{0}},099 W/(m·K) à 50 degrés C, tandis que l'huile diméthylsilicone avec une viscosité d'environ 100 mm²/s a une conductivité thermique de 0,155 W/. (m·K) à 25 degrés C.
Stabilité de la conductivité thermique :
Lorsque la viscosité de l'huile diméthylsilicone augmente encore, sa conductivité thermique ne change presque plus et est maintenue à une valeur relativement constante.
Comparaison de la conductivité thermique :
La conductivité thermique de l'huile de silicone est environ un quart de celle de l'eau et similaire à celle du benzène et du toluène.
Conductivité thermique de l'huile de silicone méthylphényle :
La conductivité thermique de l’huile de silicone méthylphényle n’est pas différente de celle de l’huile de silicone diméthyle.
Indépendance de la capacité thermique spécifique et de l'enthalpie :
La capacité thermique spécifique et l'enthalpie de l'huile diméthylsilicone ne changent presque pas avec le changement de viscosité, qui est relativement indépendante de la viscosité.
