Lè n ap pale de materyèl avanse, silikon se san dout yon sijè cho. Silikon se yon kalite materyèl polymère ki gen silikon, kabòn, idwojèn ak oksijèn. Li siyifikativman diferan de materyèl silikon inòganik epi li montre pèfòmans ekselan nan plizyè domèn. Ann pran yon gade pi pwofon sou karakteristik, pwosesis dekouvèt ak direksyon aplikasyon silikon.
Diferans ki genyen ant silikon ak silikon inòganik:
Premyèman, gen diferans evidan nan estrikti chimik ant silikon ak silikon inòganik. Silikon se yon materyèl polimè ki konpoze de silikon ak kabòn, idwojèn, oksijèn ak lòt eleman, alòske silikon inòganik refere sitou a konpoze inòganik ki fòme pa silikon ak oksijèn, tankou diyoksid silikon (SiO2). Estrikti silikon ki baze sou kabòn ba li elastisite ak plastisite, sa ki fè li pi fleksib nan aplikasyon. Akòz karakteristik estrikti molekilè silikon an, sa vle di, enèji lyezon Si-O (444J/mol) pi wo pase lyezon CC (339J/mol), materyèl silikon yo gen pi gwo rezistans chalè pase konpoze polimè òganik jeneral yo.
Dekouvèt silikon:
Dekouvèt silikon an ka remonte nan kòmansman 20yèm syèk la. Nan premye jou yo, syantis yo te reyisi sentetize silikon an lè yo te entwodui gwoup òganik nan konpoze silikon yo. Dekouvèt sa a te louvri yon nouvo epòk nan materyèl silikon epi li te poze fondasyon pou yon aplikasyon laj nan endistri ak syans. Sentèz ak amelyorasyon silikon an te fè gwo pwogrè nan dènye deseni yo, sa ki ankouraje inovasyon ak devlopman kontinyèl materyèl sa a.
Silikon komen:
Silikon yo se yon klas konpoze polimè yo jwenn anpil nan lanati ak nan sentèz atifisyèl, ki gen ladan divès fòm ak estrikti. Men kèk egzanp silikon komen:
Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS se yon elastomè silikon tipik, yo jwenn li souvan nan kawoutchou silikon. Li gen yon fleksibilite ekselan ak yon estabilite tanperati ki wo, epi li lajman itilize nan preparasyon pwodwi kawoutchou, aparèy medikal, lubrifyan, elatriye.
Lwil silikon: Lwil silikon se yon konpoze silikon lineyè ki gen yon tansyon sifas ki ba epi ki bon rezistans tanperati ki wo. Li souvan itilize nan lubrifyan, pwodui swen pou po, aparèy medikal ak lòt domèn.
Rezin silikon: Rezin silikon se yon materyèl polymère ki konpoze de gwoup asid silisik ki gen ekselan rezistans chalè ak pwopriyete izolasyon elektrik. Li lajman itilize nan kouch, adezif, anbalaj elektwonik, elatriye.
Kawoutchou silikon: Kawoutchou silikon se yon materyèl silikon ki sanble ak kawoutchou epi ki gen gwo rezistans tanperati, rezistans move tan, izolasyon elektrik ak lòt pwopriyete. Li lajman itilize nan bag sele, manch pwoteksyon kab ak lòt domèn.
Egzanp sa yo montre divèsite silikon yo. Yo jwe yon wòl enpòtan nan diferan domèn epi yo gen yon pakèt aplikasyon, soti nan endistri rive nan lavi chak jou. Sa reflete tou karakteristik divèsifye silikon yo kòm yon materyèl pèfòmans segondè.
Avantaj Pèfòmans
Konpare ak konpoze chèn kabòn òdinè yo, òganosiloksan (Polidimetilsiloksan, PDMS) gen kèk avantaj pèfòmans inik, sa ki fè li montre pèfòmans ekselan nan anpil aplikasyon. Men kèk avantaj pèfòmans òganosiloksan parapò ak konpoze chèn kabòn òdinè yo:
Rezistans tanperati ki wo: Organosiloxane gen yon ekselan rezistans tanperati ki wo. Estrikti lyezon silikon-oksijèn yo fè organosiloxane yo estab nan tanperati ki wo epi yo pa fasil pou dekonpoze, sa ki bay avantaj pou aplikasyon li nan anviwònman tanperati ki wo. Okontrè, anpil konpoze chèn kabòn komen ka dekonpoze oswa pèdi pèfòmans nan tanperati ki wo.
Tansyon sifas ki ba: Organosiloksan montre yon tansyon sifas ki ba, sa ki fè li gen bon mouyabilite ak lubrifyan. Pwopriyete sa a fè lwil silikon (yon fòm organosiloksan) lajman itilize nan lubrifyan, pwodui swen pou po ak aparèy medikal.
Fleksibilite ak elastisite: Estrikti molekilè òganosiloksan an ba li bon fleksibilite ak elastisite, sa ki fè li yon chwa ideyal pou prepare kawoutchou ak materyèl elastik. Sa fè kawoutchou silikon an byen pèfòme nan preparasyon bag sele, konpozan elastik, elatriye.
Izolasyon elektrik: Organosiloksan montre ekselan pwopriyete izolasyon elektrik, sa ki fè li lajman itilize nan domèn elektwonik. Rezin silikon (yon fòm siloksan) souvan itilize nan materyèl anbalaj elektwonik pou bay izolasyon elektrik epi pwoteje konpozan elektwonik yo.
Biokonpatibilite: Organosiloksan gen yon gwo konpatibilite ak tisi byolojik e poutèt sa li lajman itilize nan aparèy medikal ak domèn byomedikal. Pa egzanp, yo souvan itilize kawoutchou silikon pou prepare silikon medikal pou ògàn atifisyèl, katetè medikal, elatriye.
Estabilite chimik: Organosiloksan yo montre yon gwo estabilite chimik ak yon bon rezistans kont korozyon anvè anpil pwodui chimik. Sa pèmèt elaji aplikasyon yo nan endistri chimik la, tankou pou preparasyon tank pwodui chimik, tiyo ak materyèl pou sele.
An jeneral, òganosiloksan yo gen pwopriyete ki pi divès pase konpoze chèn kabòn òdinè yo, sa ki pèmèt yo jwe yon wòl enpòtan nan plizyè domèn tankou wilaj, sele, medikal ak elektwonik.
Metòd preparasyon monomè òganosilikon yo
Metòd dirèk: Sentetize materyèl òganosilikon lè yo fè silikon reyaji dirèkteman avèk konpoze òganik.
Metòd endirèk: Prepare òganosilikon atravè krak, polimerizasyon ak lòt reyaksyon konpoze Silisyòm yo.
Metòd polimerizasyon idwoliz: Prepare òganosilikon pa polimerizasyon idwoliz silanol oswa alkòl silan.
Metòd kopolimerizasyon gradyan: Sentetize materyèl òganosilikon ki gen pwopriyete espesifik pa kopolimerizasyon gradyan.
Tandans mache òganosilikon an
Ogmante demann nan domèn gwo teknoloji: Avèk devlopman rapid endistri gwo teknoloji yo, demann pou òganosilikon ak pwopriyete ekselan tankou rezistans tanperati ki wo, rezistans korozyon ak izolasyon elektrik ap ogmante.
Ekspansyon mache aparèy medikal yo: Aplikasyon silikon nan fabrikasyon aparèy medikal yo kontinye ap elaji, e ansanm ak biokonpatibilite, li pote nouvo posiblite nan domèn aparèy medikal yo.
Devlopman dirab: Amelyorasyon konsyantizasyon anviwònman an ankouraje rechèch sou metòd preparasyon vèt pou materyèl silikon, tankou silikon biodégradab, pou reyalize yon devlopman ki pi dirab.
Eksplorasyon nouvo domèn aplikasyon: Nouvo domèn aplikasyon kontinye ap parèt, tankou elektwonik fleksib, aparèy optoelektwonik, elatriye, pou ankouraje inovasyon ak ekspansyon mache silikon an.
Direksyon devlopman nan lavni ak defi yo
Rechèch ak devlopman silikon fonksyonèl:Pou reponn a bezwen diferan endistri yo, silikon pral peye plis atansyon sou devlopman fonksyonalite nan lavni, tankou kouch silikon fonksyonèl, ki gen ladan pwopriyete espesyal tankou pwopriyete anti-bakteri ak kondiktif.
Rechèch sou silikon biodégradab:Avèk amelyorasyon konsyantizasyon anviwònman an, rechèch sou materyèl silikon biodégradab yo pral vin yon direksyon devlopman enpòtan.
Aplikasyon nano silikonSèvi ak nanoteknoloji, rechèch sou preparasyon ak aplikasyon nanosilikon pou elaji aplikasyon li nan domèn gwo teknoloji.
Vèdisman metòd preparasyon yoPou metòd preparasyon silikon an, yo pral peye plis atansyon sou wout teknik vèt ak respekte anviwònman an nan lavni pou diminye enpak sou anviwònman an.
Dat piblikasyon: 15 Jiyè 2024
