La chaleur est là ! De nombreuses industries de transformation, comme celles des semi-conducteurs et des produits chimiques, déploient des produits chimiques exotiques à des températures élevées pour révolutionner les communications, l'informatique, l'énergie propre et d'innombrables autres applications. En effet, de nombreux produits chimiques avancés ne sont réactifs qu'à des températures élevées, ce qui impose de nouvelles contraintes à des composants tels que les joints élastomères pour atteindre leur objectif de conception dans ces environnements plus agressifs.

Les matériaux élastomères tels que le FKM et le FFKM sont couramment utilisés dans de nombreuses applications dans des secteurs tels que les semi-conducteurs, le pétrole et le gaz, et l'aérospatiale, avec des tendances indiquant des températures encore plus élevées dans certaines applications en évolution. Cela soulève la question de savoir comment évaluer au mieux un matériau élastomère et déterminer sa capacité à fonctionner pendant une durée de vie adéquate dans des conditions difficiles. Le premier point à comprendre est que la stabilité thermique est une combinaison de temps et de température, qui peut également être influencée par d'autres facteurs tels que l'exposition à des produits chimiques ou au plasma.

L'un des tests les plus fondamentaux pour mesurer la stabilité thermique d'un matériau élastomère est l'analyse thermogravimétrique (ATG), mais cette méthode peut ne pas donner une représentation adéquate des performances du joint. L'ATG mesure essentiellement le changement de poids d'un matériau lorsqu'il est exposé à une rampe de température ou maintenu à une température donnée pendant un certain temps. Associée à un spectromètre de masse, elle permet souvent d'identifier les produits de dégradation thermique. Bien que cette méthode soit utile pour comprendre l'ensemble du processus de dégradation thermique, il peut s'avérer difficile de l'associer à la longévité d'un joint dans une application.

La déformation rémanente à la compression est une mesure de la capacité d'un élastomère à retrouver son épaisseur d'origine après avoir été comprimé à une déviation donnée et maintenu à une température élevée pendant un certain temps. Une forte déformation rémanente à la compression est souvent associée à une mauvaise stabilité thermique des joints en élastomère, la conséquence étant une réduction de la force d'étanchéité. Une pratique courante pour estimer la température d'utilisation supérieure d'un matériau d'étanchéité consiste à effectuer des mesures à long terme de la déformation rémanente à la compression pendant 1 000 heures ou plus. Des ensembles de données à différentes températures sont ensuite utilisés pour déterminer la température à laquelle le matériau atteindra 80 % de déformation rémanente après 1 000 heures. D'autres combinaisons de durée et de compression peuvent être choisies en fonction de l'application spécifique.

La relaxation des contraintes de compression (CSR) est une mesure de la force élastique fournie par l'élastomère sous une déflexion constante dans le temps à une température donnée. Cette force élastique ou d'étanchéité peut être recueillie en continu ou au fur et à mesure que le matériau vieillit à des intervalles de temps donnés. Si la force d'étanchéité minimale pour maintenir l'intégrité du joint pour une application donnée est bien comprise, une température d'utilisation supérieure ou la longévité à une température donnée peut être estimée à partir des mesures CSR. Bien que le CSR soit l'essai le plus représentatif des joints en application, il n'existe pas autant de données historiques sur les élastomères que sur la déformation rémanente à la compression.

Il est évident que la compréhension de la stabilité thermique et de la température d'utilisation supérieure des joints élastomères est essentielle pour choisir les bons matériaux et prévoir la longévité. 

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