As it giet om avansearre materialen, is silikon sûnder mis in hjit ûnderwerp. Silikon is in soarte polymeermateriaal dat silikon, koalstof, wetterstof en soerstof befettet. It is signifikant oars as anorganyske silikonmaterialen en toant poerbêste prestaasjes op in protte fjilden. Litte wy in djipper blik nimme op 'e skaaimerken, it ûntdekkingsproses en de tapassingsrjochting fan silikon.
Ferskillen tusken silikon en anorganysk silikon:
Earst binne der dúdlike ferskillen yn 'e gemyske struktuer tusken silikon en anorganysk silikon. Silikon is in polymeermateriaal gearstald út silikon en koalstof, wetterstof, soerstof en oare eleminten, wylst anorganysk silikon benammen ferwiist nei anorganyske ferbiningen dy't foarme wurde troch silikon en soerstof, lykas silikondiokside (SiO2). De koalstof-basearre struktuer fan silikon jout it elastisiteit en plastisiteit, wêrtroch it fleksibeler is yn tapassing. Fanwegen de molekulêre struktuereigenskippen fan silikon, dat wol sizze, de bânenerzjy fan 'e Si-O-bining (444J/mol) is heger as dy fan CC-bining (339J/mol), hawwe silikonmaterialen in hegere waarmtebestriding as algemiene organyske polymeerferbiningen.
Untdekking fan silikon:
De ûntdekking fan silikon kin weromfierd wurde nei it begjin fan 'e 20e iuw. Yn 'e begjintiid hawwe wittenskippers mei súkses silikon synthetisearre troch organyske groepen yn silikonferbiningen yn te fieren. Dizze ûntdekking iepene in nij tiidrek fan silikonmaterialen en lei de basis foar syn brede tapassing yn 'e yndustry en wittenskip. De synteze en ferbettering fan silikon hawwe yn 'e ôfrûne desennia grutte foarútgong makke, wat de trochgeande ynnovaasje en ûntwikkeling fan dit materiaal befoardere hat.
Gewoane silikonen:
Silikonen binne in klasse fan polymearferbiningen dy't in soad foarkomme yn 'e natuer en keunstmjittige synteze, ynklusyf ferskate foarmen en struktueren. Hjirûnder binne wat foarbylden fan gewoane silikonen:
Polydimethylsiloxaan (PDMS): PDMS is in typysk silikonelastomeer, dat faak fûn wurdt yn silikonrubber. It hat poerbêste fleksibiliteit en hege temperatuerstabiliteit, en wurdt in soad brûkt by de tarieding fan rubberprodukten, medyske apparaten, smeermiddels, ensfh.
Silikonoalje: Silikonoalje is in lineêre silikonferbining mei lege oerflakspanning en goede hege temperatuerresistinsje. Faak brûkt yn smeermiddels, hûdsoarchprodukten, medyske apparaten en oare fjilden.
Silikonehars: Silikonehars is in polymeermateriaal gearstald út kiezelsoergroepen mei poerbêste waarmtebestriding en elektryske isolaasje-eigenskippen. It wurdt in soad brûkt yn coatings, lijmen, elektroanyske ferpakking, ensfh.
Silikonrubber: Silikonrubber is in rubberachtich silikonmateriaal mei hege temperatuerresistinsje, waarsbestinding, elektryske isolaasje en oare eigenskippen. It wurdt in soad brûkt yn ôfslutingsringen, kabelbeskermjende mouwen en oare fjilden.
Dizze foarbylden litte de ferskaat oan silikonen sjen. Se spylje in wichtige rol yn ferskate fjilden en hawwe in breed skala oan tapassingen, fan 'e yndustry oant it deistich libben. Dit reflektearret ek de ferskaat oan skaaimerken fan silikonen as in heechweardich materiaal.
Prestaasjefoardielen
Yn ferliking mei gewoane koalstofketenferbiningen hat organosiloxaan (Polydimethylsiloxaan, PDMS) wat unike prestaasjefoardielen, wêrtroch't it poerbêste prestaasjes sjen lit yn in protte tapassingen. Hjirûnder binne wat prestaasjefoardielen fan organosiloxaan boppe gewoane koalstofketenferbiningen:
Hege temperatuerresistinsje: Organosiloxaan hat poerbêste hege temperatuerresistinsje. De struktuer fan silisium-soerstofbiningen makket organosiloxanen stabyl by hege temperatueren en net maklik te ûntbinen, wat foardielen biedt foar tapassing yn hege temperatueromjouwings. Yn tsjinstelling kinne in protte gewoane koalstofketenferbiningen ûntbinen of har prestaasjes ferlieze by hege temperatueren.
Lege oerflakspanning: Organosiloxaan hat in lege oerflakspanning, wêrtroch't it in goede wietberens en smering hat. Dizze eigenskip makket silikonoalje (in foarm fan organosiloxaan) in soad brûkt yn smeermiddels, hûdsoarchprodukten en medyske apparaten.
Fleksibiliteit en elastisiteit: De molekulêre struktuer fan organosiloxaan jout it goede fleksibiliteit en elastisiteit, wêrtroch it in ideale kar is foar it tarieden fan rubber en elastyske materialen. Dit makket silikonrubber goed geskikt foar it tarieden fan ôfslutingsringen, elastyske komponinten, ensfh.
Elektryske isolaasje: Organosiloxaan hat poerbêste elektryske isolaasje-eigenskippen, wêrtroch't it in soad brûkt wurdt yn 'e elektroanikasektor. Silikonhars (in foarm fan siloxaan) wurdt faak brûkt yn elektroanyske ferpakkingsmaterialen om elektryske isolaasje te leverjen en elektroanyske komponinten te beskermjen.
Biokompatibiliteit: Organosiloxaan hat hege kompatibiliteit mei biologyske weefsels en wurdt dêrom in soad brûkt yn medyske apparaten en biomedyske fjilden. Bygelyks, silikonrubber wurdt faak brûkt om medyske silikon te meitsjen foar keunstmjittige organen, medyske katheters, ensfh.
Gemyske stabiliteit: Organosiloxanen litte hege gemyske stabiliteit en goede korrosjebestriding sjen tsjin in protte gemikaliën. Dit makket it mooglik om de tapassing yn 'e gemyske yndustry út te wreidzjen, lykas foar de tarieding fan gemyske tanks, pipen en ôfslutingsmaterialen.
Oer it algemien hawwe organosiloxanen mear ferskate eigenskippen as gewoane koalstofketenferbiningen, wêrtroch't se in in protte fjilden in wichtige rol kinne spylje, lykas smering, ôfsluting, medyske middels en elektroanika.
Tariedingsmetoade fan organosilikummonomeren
Direkte metoade: Organosilisiummaterialen synthetisearje troch silisium direkt te reagearjen mei organyske ferbiningen.
Yndirekte metoade: Tariede organosilicium troch kraken, polymerisaasje en oare reaksjes fan silisiumferbiningen.
Hydrolysepolymerisaasjemetoade: Tariede organosilikum troch hydrolysepolymerisaasje fan silanol of silaanalkohol.
Gradiëntkopolymerisaasjemetoade: Synthesize fan organosilikummaterialen mei spesifike eigenskippen troch gradiëntkopolymerisaasje.
Trend yn 'e organosilikummerk
Tanimmende fraach yn hege-tech fjilden: Mei de rappe ûntwikkeling fan hege-tech yndustry nimt de fraach nei organosilikum mei poerbêste eigenskippen lykas hege temperatuerresistinsje, korrosjebestriding en elektryske isolaasje ta.
Útwreiding fan 'e merk foar medyske apparaten: De tapassing fan silikon yn 'e produksje fan medyske apparaten bliuwt útwreidzje, en yn kombinaasje mei biokompatibiliteit bringt it nije mooglikheden foar it mêd fan medyske apparaten.
Duorsume ûntwikkeling: De ferbettering fan miljeubewustwêzen befoarderet it ûndersyk nei griene tariedingsmetoaden fan silikonmaterialen, lykas biologysk ôfbrekbere silikon, om duorsumer ûntwikkeling te berikken.
Undersyk nei nije tapassingsfjilden: Nije tapassingsfjilden bliuwe ûntstean, lykas fleksibele elektroanika, opto-elektronyske apparaten, ensfh., om ynnovaasje en útwreiding fan 'e silikonmerk te befoarderjen.
Takomstige ûntwikkelingsrjochting en útdagings
Undersyk en ûntwikkeling fan funksjonele silikon:Yn reaksje op 'e behoeften fan ferskate yndustryen sil silikon yn 'e takomst mear omtinken jaan oan 'e ûntwikkeling fan funksjonaliteit, lykas funksjonele silikoncoatings, ynklusyf spesjale eigenskippen lykas antibakteriële en geliedende eigenskippen.
Undersyk nei biologysk ôfbrekbere silikon:Mei de ferbettering fan miljeubewustwêzen sil ûndersyk nei biologysk ôfbrekbere silikonmaterialen in wichtige ûntwikkelingsrjochting wurde.
Tapassing fan nano-silikoneMei help fan nanotechnology, ûndersyk nei de tarieding en tapassing fan nanosilikon om de tapassing dêrfan yn hege-tech fjilden út te wreidzjen.
Fergriening fan tariedingsmetoadenFoar de tariedingsmetoaden fan silikon sil yn 'e takomst mear omtinken jûn wurde oan griene en miljeufreonlike technyske rûtes om de ynfloed op it miljeu te ferminderjen.
Pleatsingstiid: 15 july 2024
