Ilg'or materiallarga kelsak, silikon shubhasiz dolzarb mavzudir. Silikon - kremniy, uglerod, vodorod va kislorodni o'z ichiga olgan polimer materialining bir turi. Bu noorganik kremniy materiallaridan sezilarli darajada farq qiladi va ko'plab sohalarda mukammal ishlashni namoyish etadi. Keling, silikonning xususiyatlarini, kashfiyot jarayonini va qo'llash yo'nalishini chuqurroq ko'rib chiqaylik.
Silikon va noorganik kremniy o'rtasidagi farqlar:
Birinchidan, silikon va noorganik kremniy o'rtasidagi kimyoviy tuzilishda aniq farqlar mavjud. Silikon kremniy va uglerod, vodorod, kislorod va boshqa elementlardan tashkil topgan polimer materialdir, noorganik kremniy esa asosan kremniy va kisloroddan hosil bo'lgan noorganik birikmalarga, masalan, silikon dioksid (SiO2) ga tegishli. Silikonning uglerodga asoslangan tuzilishi unga elastiklik va plastiklikni beradi, bu uni qo'llashda yanada moslashuvchan qiladi. Silikonning molekulyar strukturasi xususiyatlari tufayli, ya'ni Si-O bog'ining (444J / mol) bog'lanish energiyasi CC bog'idan (339J / mol) yuqori bo'lganligi sababli, silikon materiallar umumiy organik polimer birikmalariga qaraganda yuqori issiqlikka chidamliligiga ega.
Silikonning kashfiyoti:
Silikonning kashfiyoti 20-asr boshlarida kuzatilishi mumkin. Dastlabki kunlarda olimlar silikon birikmalariga organik guruhlarni kiritish orqali silikonni muvaffaqiyatli sintez qilishdi. Ushbu kashfiyot silikon materiallarning yangi davrini ochdi va uni sanoat va fanda keng qo'llash uchun asos yaratdi. Silikonning sintezi va takomillashtirilishi so'nggi bir necha o'n yilliklarda katta muvaffaqiyatlarga erishdi va bu materialning doimiy innovatsiyasi va rivojlanishiga yordam berdi.
Umumiy silikonlar:
Silikonlar tabiatda va sun'iy sintezda keng tarqalgan polimer birikmalari sinfi bo'lib, turli shakl va tuzilmalarni o'z ichiga oladi. Quyida keng tarqalgan silikonlarga misollar keltirilgan:
Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS odatda silikon kauchukda topilgan odatiy silikon elastomerdir. U mukammal moslashuvchanlik va yuqori harorat barqarorligiga ega va kauchuk mahsulotlar, tibbiy asboblar, moylash materiallari va boshqalarni tayyorlashda keng qo'llaniladi.
Silikon yog'i: Silikon yog'i past sirt tarangligiga va yaxshi yuqori haroratga chidamli chiziqli silikon birikmasidir. Odatda moylash materiallari, terini parvarish qilish mahsulotlari, tibbiy asboblar va boshqa sohalarda qo'llaniladi.
Silikon qatroni: Silikon qatroni mukammal issiqlikka chidamlilik va elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega bo'lgan kremniy kislotasi guruhlaridan tashkil topgan polimer materialdir. U qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar, elektron qadoqlash va boshqalarda keng qo'llaniladi.
Silikon kauchuk: Silikon kauchuk yuqori haroratga chidamliligi, ob-havoga chidamliligi, elektr izolyatsiyasi va boshqa xususiyatlarga ega bo'lgan kauchukga o'xshash silikon materialdir. Sızdırmazlık halqalari, simi himoya qistirmalari va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Ushbu misollar silikonlarning xilma-xilligini ko'rsatadi. Ular turli sohalarda muhim rol o'ynaydi va sanoatdan kundalik hayotga qadar keng ko'lamli ilovalarga ega. Bu, shuningdek, yuqori samarali material sifatida silikonlarning xilma-xil xususiyatlarini aks ettiradi.
Ishlash afzalliklari
Oddiy uglerod zanjiri birikmalari bilan solishtirganda, organosiloksan (Polidimetilsiloksan, PDMS) ba'zi noyob ishlash afzalliklariga ega, bu esa uni ko'plab ilovalarda mukammal ishlashga imkon beradi. Quyida organosiloksanning oddiy uglerod zanjiri birikmalariga nisbatan ba'zi ishlash afzalliklari keltirilgan:
Yuqori haroratga chidamlilik: Organosiloksan yuqori haroratga mukammal qarshilikka ega. Kremniy-kislorod aloqalarining tuzilishi organosiloksanlarni yuqori haroratlarda barqaror qiladi va parchalanishi oson emas, bu uni yuqori haroratli muhitda qo'llash uchun afzalliklarni beradi. Aksincha, ko'plab umumiy uglerod zanjiri birikmalari yuqori haroratlarda parchalanishi yoki ish faoliyatini yo'qotishi mumkin.
Past sirt tarangligi: Organosiloksan past sirt tarangligini namoyish etadi, bu esa uni yaxshi namlanish va moylash xususiyatiga ega qiladi. Bu xususiyat silikon moyni (organosiloksanning bir shakli) moylash materiallari, terini parvarish qilish mahsulotlari va tibbiy asboblarda keng qo'llaniladi.
Moslashuvchanlik va elastiklik: Organosiloksanning molekulyar tuzilishi unga yaxshi moslashuvchanlik va elastiklik beradi, bu uni kauchuk va elastik materiallarni tayyorlash uchun ideal tanlov qiladi. Bu silikon kauchukni muhrlash halqalarini, elastik komponentlarni va boshqalarni tayyorlashda yaxshi ishlashiga imkon beradi.
Elektr izolyatsiyasi: Organosiloksan mukammal elektr izolyatsiyasi xususiyatlarini namoyish etadi, bu esa uni elektronika sohasida keng qo'llash imkonini beradi. Silikon qatroni (siloksan shakli) ko'pincha elektron qadoqlash materiallarida elektr izolyatsiyasini ta'minlash va elektron komponentlarni himoya qilish uchun ishlatiladi.
Biologik muvofiqlik: Organosiloksan biologik to'qimalarga yuqori darajada mos keladi va shuning uchun tibbiy asboblar va biotibbiyot sohalarida keng qo'llaniladi. Masalan, silikon kauchuk ko'pincha sun'iy organlar, tibbiy kateterlar va boshqalar uchun tibbiy silikon tayyorlash uchun ishlatiladi.
Kimyoviy barqarorlik: Organosiloksanlar yuqori kimyoviy barqarorlik va ko'plab kimyoviy moddalarga yaxshi korroziyaga qarshilik ko'rsatadi. Bu uning kimyo sanoatida, masalan, kimyoviy tanklar, quvurlar va muhrlash materiallarini tayyorlash uchun qo'llanilishini kengaytirish imkonini beradi.
Umuman olganda, organosiloksanlar oddiy uglerod zanjiri birikmalariga qaraganda turli xil xususiyatlarga ega, bu ularga moylash, muhrlash, tibbiy va elektronika kabi ko'plab sohalarda muhim rol o'ynashga imkon beradi.
Kremniyorganik monomerlarni olish usuli
To'g'ridan-to'g'ri usul: kremniyni organik birikmalar bilan to'g'ridan-to'g'ri reaksiyaga kiritish orqali organosilikon materiallarini sintez qilish.
Bilvosita usul: kremniy birikmalarining yorilishi, polimerizatsiyasi va boshqa reaktsiyalari orqali organosilikonni tayyorlang.
Gidroliz polimerizatsiyasi usuli: silanol yoki silan spirtining gidroliz polimerizatsiyasi orqali organosilikonni tayyorlang.
Gradient kopolimerizatsiya usuli: gradient kopolimerizatsiyasi orqali o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan organosilikon materiallarini sintez qilish. 、
Organosilikon bozori tendentsiyasi
Yuqori texnologiyali sohalarda talabning ortishi: Yuqori texnologiyali sanoatning jadal rivojlanishi bilan yuqori haroratga chidamlilik, korroziyaga chidamlilik va elektr izolyatsiyasi kabi ajoyib xususiyatlarga ega organosilikonga bo'lgan talab ortib bormoqda.
Tibbiy asboblar bozorining kengayishi: Tibbiy asboblar ishlab chiqarishda silikonni qo'llash kengayishda davom etmoqda va biomoslashuv bilan birgalikda tibbiy asboblar sohasiga yangi imkoniyatlarni olib keladi.
Barqaror rivojlanish: Atrof-muhit haqida xabardorlikni oshirish yanada barqaror rivojlanishga erishish uchun biologik parchalanadigan silikon kabi silikon materiallarni yashil tayyorlash usullarini tadqiq qilishga yordam beradi.
Yangi dastur sohalarini o'rganish: innovatsiyalar va silikon bozorini kengaytirish uchun moslashuvchan elektronika, optoelektronik qurilmalar va boshqalar kabi yangi dastur sohalari paydo bo'lishda davom etmoqda.
Kelajakdagi rivojlanish yo'nalishi va muammolari
Funktsional silikonni tadqiq qilish va ishlab chiqish:Turli sohalarning ehtiyojlariga javoban, silikon kelajakda antibakterial va o'tkazuvchanlik xususiyatlari kabi maxsus xususiyatlarni o'z ichiga olgan funktsional silikon qoplamalar kabi funksionallikni rivojlantirishga ko'proq e'tibor beradi.
Biologik parchalanadigan silikon bo'yicha tadqiqotlar:Atrof-muhit ongini yaxshilash bilan biologik parchalanadigan silikon materiallar bo'yicha tadqiqotlar muhim rivojlanish yo'nalishiga aylanadi.
Nanosilikonni qo'llash: Nanotexnologiyadan foydalangan holda, nanosilikonni yuqori texnologiyali sohalarda qo'llanilishini kengaytirish uchun tayyorlash va qo'llash bo'yicha tadqiqotlar.
Tayyorlash usullarini ko'kalamzorlashtirish: Silikonni tayyorlash usullari uchun kelajakda atrof-muhitga ta'sirni kamaytirish uchun yashil va ekologik toza texnik yo'nalishlarga ko'proq e'tibor beriladi.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 15 iyul