一、硅油在液力传动系统中的应用

二甲基硅油和甲基苯基硅油,凭借其50至500 000 mm²/s的宽黏度范围,被广泛应用于液压传动系统和液体连接器中。相较于其他液体,硅油展现出更优异的耐热性和耐氧化性,以及更宽广的温度-黏度特性。为了在极端高温条件下,如100°C至200°C,维持黏度和扭矩的稳定性,并防止凝胶形成,硅油中可添加适量的含碳化二亚胺化合物作为黏度和扭矩稳定添加剂,以适应苛刻工况下的液力传动需求。

添加剂的作用机理与效果评估

添加剂的推荐用量为硅油质量的0.1%至3.0%,并且可以与其他胺类、酚类抗氧剂并用。含碳化二亚胺化合物的加入能够捕捉硅油在高温下可能产生的酸性物质,从而防止硅-氧键因酸催化而降解,这一作用机制显著提升了硅油的热稳定性。

性能评估实例

以黏度为10000 mm²/s的二甲基硅油为例,通过按质量分数添加2.0%的N,N1-二环己基碳化二亚胺进行改性。通过以下方法对改性硅油的黏度稳定性进行评估:首先,将硅油中的水分质量分数调节至600 ppm,然后将其密封于受压容器中。在170°C下加热96小时后,测量硅油的运动黏度,并计算黏度变化率。黏度变化率的低值表明了硅油具有更好的热稳定性。在特定的试验条件下,添加了N,N1-二环己基碳化二亚胺的硅油表现出-0.3%的黏度变化率,而未添加该化合物的硅油在相同条件下的黏度变化率为-6.9%,这一对比结果凸显了添加剂对硅油热稳定性的显著改善效果。

二、硅油在扩散泵系统中的应用

四甲基四苯基三硅氧烷和三甲基五苯基三硅氧烷作为扩散泵油,能够实现高达10-9至10-8Pa帕的极高真空度。得益于硅油的卓越耐热性、耐热氧化性和化学稳定性,以及其非腐蚀性特点,硅油在耐久性方面相较于传统的石油类或脂肪酸酯类扩散泵油展现出显著优势。

在扩散泵的运行过程中,即使在15分钟的运行后不切断加热器(450瓦特),通过使用空气恢复至常压并保持1分钟,再继续运转,这样的周期性操作也不会影响硅油的性能。

三、热载体的应用

硅油的耐热氧化性好,蒸气压低,闪点高,可用作各种高温浴及高温载热体。

二甲基硅油能够在空气中175℃以下长期稳定使用,而甲基苯基硅油更是可以在200℃的高温下长期使用,这使得它们成为高温应用中的理想选择。

通过向二甲基硅油和甲基苯基硅油中添加特定的耐热性添加剂,硅油的适用温度范围可以进一步提高。这样的改性硅油可以被用作橡胶连续硫化设备的热载体、塑料挤出机的热载体、石油化工设备的热载体,以及太阳能系统中的集热用热载体,从而扩展了硅油在工业应用中的使用范围。

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