二甲基硅油作用与用途（二甲基硅油的导热/导冷性能分析）

硅油通常指二甲基硅油，是一种无色透明液体，因其出色的导热性能，常被用作导热介质，一般使用在实验室油浴实验、冷热一体机、反应釜和夹层锅等实验设备中。通过硅油作为传热介质，在加热装置中循环流动，将热量传递给被加热物体，从而实现加热的目的。

使用二甲基硅油做油浴导热 200℃无异味不冒烟

导热介质一般分为水和油类，由于水温在标准大气压下，温度一般为0~100℃，且温度变化较快，稳定性低，而油类的温度范围更宽，因此通常使用油类做导热介质，常见的油类导热介质有硅油、矿物油等。

常见导热介质分类

衡量油品的导热性能指标，通常可查看油品的闪点，闪点即闪火点，指的是油品在空气中与火焰接触时发生闪火并立刻燃烧的最低温度。闪火点越高，表示该油品可承受的温度越高，使用更安全。下表列出常见油类的闪点指标数据。

常见油类的闪点指标数据

由上表可以看出，二甲基硅油的闪点最高；相较于其他不易燃的油类例如矿物油、石蜡油，二甲基硅油无色无味无毒，且有很好的生理惰性、良好的化学稳定性和耐温性能，因此，通常使用二甲基硅油作为导热介质。

二甲基硅油外观 无色无味透明液体

以二甲基硅油做导热介质，一般在空气中180℃以下非常稳定，可以长时间使用；二甲基硅油在空气中使用的温度界限为180~200℃，在200℃以上的高温使用时，逐渐有氧化的趋向，甲基被氧化，形成交联，使粘度增大，最后凝胶化；450℃以上发生燃烧，最终形成二氧化硅残渣。下图为100cSt二甲基硅油在空气中加热时的粘度变化。

二甲基硅油在空气中加热时的粘度变化

二甲基硅油在减少与空气接触的面积或在封闭体系中，分解温度可提高到200℃，在真空中或在惰性气氛中能承受300℃的高温。二甲基硅油在惰性气体中发生的变化与在空气中不过不同，在惰性气体中，硅油是受热力而解聚，因而粘度下降。

二甲基硅油在高温条件下使用时，由于氧化反应的发生，其中挥发份会逐渐挥发，产生白色烟雾，不同粘度的二甲基硅油，挥发物含量也不同，挥发物含量越高，产生的烟雾越大。下表是常见粘度指标数据。

常见粘度指标数据

由上表可知，通常使用100粘度二甲基硅油做导热介质，在高温条件下使用时，产生极小烟雾，确保实验过程安全。

实际应用常见问题解答

Q1油浴实验中为什么会冒烟而且有臭味？

二甲基硅油在制作过程中因为制作工艺不同，或者控制成本问题，导致部分产品质量参差不齐，或存在颜色不够清澈、挥发分含量过高等问题，因而在实际应用中可能存在耐温不够、烟雾较大、有难闻气味等问题；而高纯度的二甲基硅油，在实际应用中180℃以内可长时间使用，不会存在上述问题。

Q2油浴实验要求200℃以上该怎么实现？

首先要了解实验过程，二甲基硅油的作用是传输热量，与发热源接触的瞬时温度可能上千度，但接触之后的常规温度可能只有100多度，介质需要承受的温度是常规温度，所以用二甲基硅油是完全足够的；若需要长时间200℃以上，可尽量减少二甲基硅油与空气的接触面积，或在封闭体系中实验，可提高二甲基硅油的耐温性能；或者使用苯基硅油，在二甲基硅油的分子链中引入苯基，可大幅度提升二甲基硅油的耐温性能。

除了优异的导热性能外，二甲基硅油在导冷方面也有很好的性能，通常在冻干机及冷热一体机中也有大量应用案例。

左：冻干机 右：高低温冷热一体机

冻干机通过将物质冻结，并在真空环境下加热，使物质中的水分从固态转化为气态，这一过程需要通过传导热量来实现。二甲基硅油的高热导性和良好的热稳定性使其成为理想的热交换介质，能够有效地将热量从加热源传递到冻干室内的物质中，确保冻干过程的顺利进行。

衡量油品导冷性能的重要指标，可查看油品的倾点，倾点是指油品在低温时能够流动的最低温度，倾点越低，耐低温性能越强，二甲基硅油的倾点随粘度的增大而提高，所以通常选用低粘度硅油做为导冷介质。