Coefficient de dilatation thermique
Tous les matériaux (à l'exception d'un nombre très restreint d'exceptions) se dilatent lorsque la température augmente. Le degré de dilatation d'un matériau est caractéristique de ce dernier. La valeur est exprimée en quantité de dilatation volumétrique ou linéaire observée sur chaque unité de longueur ou de volume pour chaque degré de hausse de la température.
Compoundage
L'action d'introduire divers additifs dans le matériau polymère brut afin d'affecter ses propriétés physiques. Les additifs peuvent comprendre des vulcanisants, des accélérateurs, des accélérateurs secondaires, des retardateurs, des plastifiants, des adoucisseurs, des déclencheurs, des anti-oxydants, des antiozones, des accepteurs d'acides, des retardateurs de flamme, des agents de remplissage, des pigments, etc.
Déformation rémanente à la compression
Une mesure de l'élasticité d'un matériau après une compression prolongée, que ce soit dans des conditions ambiantes ou pendant une exposition à des températures élevées. La déformation rémanente à la compression est souvent utilisée pour mesurer la flexibilité ou la résistance de la réticulation. Elle est beaucoup employée pour les applications d'étanchéité de façon à associer les caractéristiques du matériau à la prévention des fuites lorsqu'il est nécessaire que le joint recouvre sa forme après déformation.
Les modifications physiques et chimiques quepeut subir un élastomère à des températures élevées peuvent l'empêcher de recouvrer complètement sa forme d'origine lorsque la déformation à la compression qui lui est appliquée est supprimée. Le résultat est connu sous la désignation de « rémanence » et est quantifié sous la forme d'un pourcentage de perte de forme par rapport aux dimensions d'origine.
La norme ASTM D395 définit deux méthodes d'essai différentes (A et B). La méthode A n'est pas souvent indiquée mais se rapporte à une charge constante. La méthode B est la plus courante : un échantillon de dimensions spécifiques est comprimé jusqu'à une déformation fixe. Après une exposition à des températures élevées, l'échantillon est retiré du dispositif de fixation et mis au repos dans des conditions ambiantes avant que ses dimensions finales ne soient mesurées. Une autre variante de cet essai moins couramment utilisée qui figure dans la norme ISO 815 admet le refroidissement des échantillons lorsqu'ils sont encore sous compression.
Module en compression
Le module en compression est une propriété physique importante des élastomères. Il détermine la quantité de contrainte qu'un matériau présentera pour une quantité de déformation par compression donnée. L'essai est parfois appelé essai de « charge-déformation ». Les résultats de l'essai dépendent en grande partie des dimensions de l'échantillon en raison de l'effet du « facteur de forme » lorsque l'essai est pratiqué sur des élastomères. Le « facteur de forme » est un rapport entre la zone de l'éprouvette et la zone de l'échantillon à « gonflement libre ». Il est noté qu'un échantillon avec une surface importante mais une zone à « gonflement libre » faible présentera des augmentations rapides du module.
Allongement (E ou e )
L'extension exprimée en pourcentage de la longueur d'essai d'origine produite sur l'éprouvette par une contrainte de traction. Elle est également appelée pourcentage de déformation.
Allongement à la rupture (E b)
L'allongement (exprimé en pourcentage de la longueur d'origine) à la rupture.
Allongement à une contrainte donnée (AC)
La tension de traction mesurée dans la longueur d'essai lorsque l'éprouvette est soumise à une contrainte de traction donnée.
FFKM - voir également « Elastomère perfluoré »
Un type de caoutchouc désigné sous l'appellation de caoutchouc perfluoré de type polyméthylène (communément connu sous le nom d'élastomère perfluoré) par ASTM International (un organisme international de normalisation, connu initialement sous le nom de American Society for Testing and Materials).
Fluorosilicone
Les élastomères en fluorosilicone (également connus sous la désignation de FVMQ) sont des caoutchoucs de silicone modifié qui possèdent de nombreuses propriétés associées au caoutchouc de silicone mais présentent d'importantes améliorations en matière de résistance aux hydrocarbures et aux carburants. Ils ont une plage de températures de service très large et une faible réactivité chimique. Ils présentent, toutefois, une faible résistance à la traction, une mauvaise résistance à la déchirure et à l'abrasion et une perméabilité au gaz élevée. lls sont en général utilisés dans les systèmes d'étanchéité qui nécessitent une exposition à une large plage de températures et une résistance aux hydrocarbures et aux carburants pour l'aérospatiale.
Dureté
La résistance de la surface d'un matériau à la pénétration par un pénétrateur de dimensions spécifiées sous une charge spécifiée. La dureté est généralement testée sur des boutons plats. La « dureté apparente » est souvent indiquée pour les surfaces incurvées car les valeurs DIDC et Shore A ont tendance à varier plus lorsqu'elles sont mesurées sur de petites surfaces incurvées, comme c'est le cas avec les joints toriques.
Les échelles de dureté sont calibrées en degrés de 0 (infiniment souple) à 100 (extrêmement dur).
La propriété de dureté d'un élastomère est cotée par rapport à deux systèmes courants (qui ne sont pas nécessairement corrélés) :
1) DIDC – Degré International de Dureté du Caoutchouc basé sur la mesure de la pénétration d'une balle rigide spécifiée dans une éprouvette sous une charge constante donnée. Une version réduite de cet instrument de charge constante est disponible pour réaliser des mesures sur des sections transversales et des épaisseurs faibles : DIDC « M ».
2) Degrés de dureté Shore – le matériel d'essai utilisé pour mesurer la dureté est souvent appelé duromètres (de type A ou D). Ces deux types utilisent un ressort calibré agissant sur un pénétrateur spécifique pour pénétrer l'éprouvette.
Module ou « Contrainte à un allongement donné » (SA)
La contrainte de traction appliquée à la longueur d'essai pour un allongement donné. Cette définition est souvent désignée par le terme « module ». Il faut prêter gare à ne pas la confondre avec d'autres emplois du terme module (module de Young, par exemple, qui désigne la pente d'une courbe contrainte-déformation linéaire). Ni le module de Young, ni le module sécant ne s'appliquent à des matériaux non linéaires et ne sont, par conséquent, utilisés en rapport avec les élastomères.
Dégazage
La libération de gaz d'un matériau ou de faibles portions moléculaires du matériau. Ces gaz, ainsi que les gaz se trouvant à la surface du solide, peuvent être libérés dans un environnement sous vide pour qu'ils forment une fuite visible. Dans des conditions ambiantes, les substances dégazées prédominantes sont de la vapeur d'eau et des hydrocarbures. Le taux de dégazage augmente à des températures plus élevées, ce qui entraîne dans l'élastomère une hausse de la vitesse de perméation et peut engendrer des réactions chimiques qui libèrent, à leur tour, d'autres gaz. Les substances dégazées peuvent se condenser sur des surfaces ou réagir aux produits chimiques de traitement, ce qui peut limiter les performances.
Elastomère perfluoré
Les élastomères perfluorés sont également connus sous l'appellation de FFKM. Ils présentent de remarquables propriétés à haute température et sont les élastomères qui offrent la résistance chimique la plus élevée. Ils sont une forme plastique du PTFE. Ils sont supérieurs aux élastomères FKM car ils présentent une résistance continue à la chaleur sèche à 260°C et des performances étendues à 330°C pour les grades haute température. Ils sont extrêmement inertes chimiquement et offrent une excellente résistance à la plupart des produits chimiques qui attaquent les autres élastomères. On compte, parmi leurs autres propriétés notables, une excellente résistance aux gaz acides des puits de pétrole et à la vapeur à haute température, un faible dégazage sous vide et une bonne résistance à long terme à la déformation rémanente à la compression à haute température. Leurs applications standard sont les systèmes d'étanchéité destinés aux raffineries de pétrole, aux usines pharmaceutiques, à l'aérospatiale, aux usines chimiques et à l'industrie des semi-conducteurs.
Perméation
La vitesse à laquelle les gaz ou les vapeurs traversent l'élastomère. Cette propriété est importante si l'élastomère est utilisé pour empêcher que des gaz/vapeurs ne s'échappent de chambres, etc. La vitesse de perméation est déterminée par le type d'élastomère utilisé et la composition du compound final (type de charge, plastifiants, etc.). En règle générale, les élastomères en silicone présentent le degré de perméation le plus élevé , suivis, par ordre décroissant, par les élastomères en CN, EPDM, SBR, CR, NBR, FKM, ECO et IIR.
Ecrasement (compression)
La quantité de force compressive/compression appliquée à un élastomère afin de former le joint initial.
Densité d'énergie de déformation
Définie comme le « travail réalisé » pour une déformation donnée, c'est-à-dire la zone située en dessous de la courbe contrainte-déformation après un allongement spécifique.
Etirement
La quantité d'étirement permanent appliqué à un joint torique à la suite de son installation. L'étirement est exprimé en pourcentage de la forme d'origine.
Résistance au déchirement
La force médiane nécessaire pour propager par déchirement une entaille pratiquée dans une éprouvette pantalon spécifiée, divisée par l'épaisseur de l'éprouvette. Ce terme indique la résistance à la propagation d'une petite pré-entaille pratiquée dans un élastomère. L'essai le plus courant utilise la méthode de « déchirement pantalon » (ASTM D624, matrice T), dans laquelle l'éprouvette a la forme décrite dans le titre.
Contrainte de traction (S ou σ )
La contrainte appliquée pour étirer l'éprouvette, calculée comme force par unité de surface de la section transversale d'origine de la longueur d'essai. Les résultats sont normalement exprimés en MPa.
Résistance à la traction
La résistance maximale à la traction enregistrée en étirant l'éprouvette jusqu'à son point de rupture. Egalement décrite comme 'résistance ultime à la traction'.
Tolérances
La quantité de variation autorisée sur des dimensions ou des surfaces au cours du procédé de fabrication. La tolérance est égale à la différence entre les limites maximales et minimales d'une dimension spécifique. Etant donné que les métaux sont durs et qu'une interférence peut empêcher l'assemblage, ils sont habituellement tolérancés comme un ajustement. Les alésages sont définis comme une dimension, plus une variation admissible. Les arbres sont définis comme une dimension, moins une variation admissible. Etant donné que les pièces en élastomère (joints toriques, par exemple) sont flexibles et généralement conçues pour être soumises à des interférences (compression ou tension), leur diamètre ou leur section transversale est normalement indiqué avec une tolérance ±.
Perlast recommande d'utiliser la norme ISO3302-1 classe M2, X2 lors de la conception de composants sur mesure en élastomère.
Viscoélasticité
Le caoutchouc est généralement décrit comme un matériau « viscoélastique », ce qui sous-entend qu'il présente à la fois des propriétés « visqueuses » (de type fluide) et des propriétés « élastiques ». Il est courant qu'un modèle « ressort-amortisseur » soit utilisé pour expliquer plus facilement les propriétés de ce matériau.
Changement de volume
Le degré de dilatation ou de contraction d'un matériau au cours de son exposition à des environnements de service est un facteur important à prendre en compte dans n'importe quelle application d'étanchéité. Les fluides de service peuvent être absorbés par le matériau et provoquer son gonflement. Ils peuvent également laver des ingrédients présents dans le matériau, réduisant ainsi son volume. Il peut parfois arriver qu'un gonflement initial soit suivi d'un rétrécissement. Certains environnements chimiques et à haute température peuvent provoquer un raidissement de la structure de réticulation et, par là même, une diminution du volume. Les volumes mesurés avant et après l'exposition sont exprimés en pourcentage de changement.
