En la industria moderna y en muchos campos de alta tecnología, la confiabilidad de la tecnología de sellado está directamente relacionada con el rendimiento, la seguridad y la vida útil del equipo. Como componente de sellado común y crítico, el excelente rendimiento de las juntas tóricas de silicona roja en entornos de alta temperatura ha atraído mucha atención. Cuando se encuentra en un entorno de alta temperatura, una serie de procesos físicos y químicos complejos y exquisitos ocurren silenciosamente dentro de él, lo que garantiza la estabilidad del rendimiento del sellado.
El material principal de la junta tórica de silicona roja, el caucho de silicona, tiene una estructura molecular única. Su cadena principal está compuesta de enlaces de silicio-oxígeno (SI-O), y los átomos de silicio y los átomos de oxígeno están conectados alternativamente para formar un esqueleto inorgánico estable. La energía de enlace de este enlace de silicio-oxígeno es relativamente alta, lo que proporciona estabilidad térmica básica de caucho de silicona. En comparación con los cauces orgánicos comunes con enlaces de carbono-carbono (C-C) como cadena principal, los enlaces de silicio-oxígeno son más difíciles de romper a altas temperaturas, lo que establece las bases para el rendimiento estable de las juntas tóricas de silicona roja en entornos de alta temperatura. Los grupos laterales orgánicos como el metilo (-CH₃) y el vinilo (-Ch = CH₂) también están conectados a la cadena molecular de caucho de silicona. La presencia de estos grupos laterales orgánicos agrega una cierta flexibilidad a la cadena molecular sin afectar la estabilidad de la cadena principal, haciendo que el caucho de silicona tenga una buena elasticidad a temperatura ambiente y pueda adaptarse a varios requisitos de sellado.
Cuando la junta tórica de silicona roja se expone a un entorno de alta temperatura, la energía térmica externa se transferirá a su interior, lo que resulta en un aumento en la energía cinética de las moléculas y una intensificación del movimiento molecular. Según el sentido común, la intensificación del movimiento molecular puede causar cambios en la interacción entre las cadenas moleculares e incluso conducir a la degradación del rendimiento del material. Sin embargo, la estructura molecular única del caucho de silicona juega un papel clave en este momento. Debido a la estabilidad de la cadena principal del enlace de silicio-oxígeno, la cadena molecular no se romperá ni reorganizará fácilmente. Incluso si el movimiento molecular se acelera a alta temperatura, la estructura rígida del enlace de oxígeno de silicio aún puede mantener la forma básica de la cadena molecular y evitar un deslizamiento excesivo entre las cadenas moleculares. Esta restricción efectiva en el movimiento de la cadena molecular evita que la junta tórica de silicona roja se ablande o fluya a altas temperaturas como algunos materiales de caucho ordinarios, manteniendo así su propia estabilidad de forma.
Al mismo tiempo, la flexibilidad de los grupos laterales orgánicos en la cadena molecular de caucho de silicona también juega un papel importante en los entornos de alta temperatura. A pesar del movimiento molecular intensificado, la presencia de grupos laterales orgánicos permite que las cadenas moleculares mantengan un cierto grado de conexión flexible. Esta conexión flexible permite que las cadenas moleculares se muevan entre sí dentro de un cierto rango sin destruir la integridad de toda la estructura molecular. Por ejemplo, cuando la junta tórica de silicona roja se somete a una fuerza de extrusión externa, la cadena molecular puede hacer desplazamientos y ajustes ligeros a través del efecto sinérgico de los grupos laterales orgánicos para adaptarse a los cambios de presión. En el sellado de la tubería de alta temperatura, a medida que aumenta la temperatura del medio en la tubería, la tubería se expandirá térmicamente, generando una fuerza de extrusión adicional en la junta tórica. En este momento, la cadena molecular dentro de la junta tórica de silicona roja puede responder en el tiempo y ajustar su propia forma bajo el efecto combinado del soporte estable de la cadena principal del enlace de oxígeno de silicio y el ajuste flexible de los grupos laterales orgánicos, y se ajusta estrechamente a la superficie de sellado de la interfaz de la tubería para prevenir efectivamente la fuga de medios de temperatura alta. Esta capacidad para mantener la elasticidad y la flexibilidad a altas temperaturas y, por lo tanto, lograr un sellado efectivo es la realización del núcleo de la resistencia a alta temperatura de la junta tórica de silicona roja.
Desde una perspectiva microscópica, el mantenimiento del rendimiento de la junta tórica de silicona roja a altas temperaturas también está relacionado con la fuerza de interacción entre las moléculas. Hay fuerza de van der Waals entre las moléculas de goma de silicona. Esta débil fuerza intermolecular juega un cierto papel en el mantenimiento del estado condensado del material a temperatura ambiente. En un entorno de alta temperatura, aunque el movimiento molecular se intensifica, debido a la particularidad de la estructura molecular del caucho de silicona, el cambio de la fuerza de van der Waals es relativamente pequeño. Los grupos polares en la cadena molecular de caucho de silicona (como los átomos de oxígeno conectados a los átomos de silicio tienen una cierta electronegatividad) pueden formar enlaces de hidrógeno débiles u otras interacciones débiles. Estas interacciones débiles pueden cooperar con las fuerzas de Van der Waals a altas temperaturas para estabilizar aún más las posiciones relativas entre las cadenas moleculares y evitar la dispersión excesiva de las cadenas moleculares. El mantenimiento estable de esta fuerza de interacción intermolecular asegura que la junta tórica de silicona roja no tenga una estructura interna suelta a altas temperaturas, manteniendo así un buen rendimiento de sellado.
En aplicaciones prácticas, las altas ventajas de resistencia a la temperatura de Juntas tóricas de silicona roja se han reflejado completamente. En términos de equipos de calefacción industrial, ya sea un horno de alta temperatura, tubería de vapor o un reactor químico, estos equipos a menudo generan un entorno de alta temperatura durante la operación. Las juntas tóricas de silicona roja se usan ampliamente en las partes de sellado del equipo, como la junta de sellado de la puerta del horno, el anillo de sellado de la conexión de la tubería, etc. a alta temperatura a largo plazo, siempre puede mantener la elasticidad y el sellado, evitando efectivamente la fuga de gas o líquido de alta temperatura. Esto no solo garantiza el funcionamiento normal del equipo y mejora la eficiencia de producción, sino que también reduce los riesgos de seguridad y los desechos de energía causados por la fuga.
En el campo de la fabricación de automóviles, el motor, como componente central del automóvil, generará mucho calor durante la operación, y el entorno de sellado a su alrededor es muy duro. Las juntas tóricas de silicona roja se utilizan para sellar el sistema de enfriamiento del motor, el sistema de combustible y varias tuberías de alta temperatura. Bajo los efectos combinados de la alta temperatura, la vibración y los medios químicos complejos en el compartimento del motor, puede sellar de manera confiable el refrigerante, el combustible y otros medios con una excelente resistencia de alta temperatura y estabilidad química, garantizar el funcionamiento normal del motor y extender la vida útil del servicio del motor.
En el campo del aeroespacial, cuando la aeronave vuela a gran altitud, el motor enfrenta cambios de temperatura extremos, desde el entorno de alta altitud de baja temperatura hasta la cámara de combustión de alta temperatura, el tramo de temperatura es extremadamente grande. Las juntas tóricas de silicona roja se utilizan en piezas clave, como el sistema de combustible del motor, el sistema hidráulico y el sellado de cabina debido a su excelente estabilidad de rendimiento en un amplio rango de temperatura. En la cámara de combustión del motor de alta temperatura, puede soportar el impacto del gas de alta temperatura, mantener el rendimiento de sellado, evitar la fuga de gas y garantizar el funcionamiento eficiente del motor. En términos de sellado de cabina de aeronave, siempre puede mantener una buena elasticidad y sellado bajo los cambios alternos de baja temperatura de alta altitud y temperatura relativamente alta dentro de la cabina, proporcionando un ambiente seguro y cómodo para los pilotos y pasajeros.
