Meta niġu għal materjali avvanzati, is-silikonju huwa bla dubju suġġett jaħraq. Is-silikonju huwa tip ta 'materjal polimeru li fih silikon, karbonju, idroġenu u ossiġnu. Huwa differenti b'mod sinifikanti minn materjali tas-silikon inorganiċi u juri prestazzjoni eċċellenti f'ħafna oqsma. Ejja nagħtu ħarsa aktar profonda lejn il-karatteristiċi, il-proċess ta 'skoperta u d-direzzjoni tal-applikazzjoni tas-silikon.
Differenzi bejn silikon u silikon inorganiku:
L-ewwel, hemm differenzi ovvji fl-istruttura kimika bejn silikon u silikon inorganiku. Is-silikonju huwa materjal polimeru magħmul minn silikon u karbonju, idroġenu, ossiġnu u elementi oħra, filwaqt li silikon inorganiku jirreferi prinċipalment għal komposti inorganiċi ffurmati minn silikon u ossiġnu, bħal dijossidu tas-silikon (SiO2). L-istruttura tas-silikonju bbażata fuq il-karbonju tagħtiha elastiċità u plastiċità, li tagħmilha aktar flessibbli fl-applikazzjoni. Minħabba l-karatteristiċi ta ' l-istruttura molekulari tas-silikonju, jiġifieri, l-enerġija bond ta ' bond Si-O (444J/mol) hija ogħla minn dik ta ' bond CC (339J/mol), materjali tas-silikonju għandhom reżistenza tas-sħana ogħla minn komposti polimeru organiku ġenerali.
Skoperta tas-silikonju:
L-iskoperta tas-silikonju tista 'tiġi rintraċċata lura għall-bidu tas-seklu 20. Fl-ewwel jiem, ix-xjentisti sintetizzaw b'suċċess is-silikon billi introduċew gruppi organiċi f'komposti tas-silikon. Din l-iskoperta fetħet era ġdida ta 'materjali tas-silikon u waqqfet il-pedament għall-applikazzjoni wiesgħa tagħha fl-industrija u x-xjenza. Is-sinteżi u t-titjib tas-silikon għamlu progress kbir f'dawn l-aħħar deċennji, u jippromwovu l-innovazzjoni u l-iżvilupp kontinwu ta 'dan il-materjal.
Silikoni komuni:
Is-silikoni huma klassi ta 'komposti ta' polimeri li jinsabu ħafna fin-natura u sinteżi artifiċjali, inklużi diversi forom u strutturi. Dawn li ġejjin huma xi eżempji ta 'silikoni komuni:
Polydimethylsiloxane (PDMS): PDMS huwa elastomer tas-silikon tipiku, komunement misjub fil-gomma tas-silikon. Għandha flessibilità eċċellenti u stabbiltà fit-temperatura għolja, u tintuża ħafna fil-preparazzjoni ta 'prodotti tal-gomma, apparat mediku, lubrikanti, eċċ.
Żejt tas-silikonju: Żejt tas-silikonju huwa kompost tas-silikonju lineari b'tensjoni tal-wiċċ baxxa u reżistenza tajba għat-temperatura għolja. Użati komunement fil-lubrikanti, prodotti għall-kura tal-ġilda, apparat mediku u oqsma oħra.
Reżina tas-silikonju: Ir-reżina tas-silikonju hija materjal polimeru magħmul minn gruppi ta 'aċidu siliċiku b'reżistenza eċċellenti tas-sħana u proprjetajiet ta' insulazzjoni elettrika. Huwa użat ħafna fil-kisi, adeżivi, ippakkjar elettroniku, eċċ.
Gomma tas-silikonju: Gomma tas-silikonju hija materjal tas-silikonju bħal gomma b'reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għat-temp, insulazzjoni elettrika u proprjetajiet oħra. Huwa użat ħafna f'ċrieki tas-siġillar, kmiem protettivi tal-kejbil u oqsma oħra.
Dawn l-eżempji juru d-diversità tas-silikoni. Huma għandhom rwol importanti f'oqsma differenti u għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet mill-industrija għall-ħajja ta' kuljum. Dan jirrifletti wkoll il-karatteristiċi diversifikati tas-silikoni bħala materjal ta 'prestazzjoni għolja.
Vantaġġi tal-Prestazzjoni
Meta mqabbel ma 'komposti ordinarji tal-katina tal-karbonju, organosiloxane (Polydimethylsiloxane, PDMS) għandu xi vantaġġi ta' prestazzjoni uniċi, li jagħmilha turi prestazzjoni eċċellenti f'ħafna applikazzjonijiet. Dawn li ġejjin huma xi vantaġġi tal-prestazzjoni tal-organosiloxane fuq il-komposti ordinarji tal-katina tal-karbonju:
Reżistenza għal temperatura għolja: Organosiloxane għandu reżistenza eċċellenti għal temperatura għolja. L-istruttura tal-bonds tas-silikon-ossiġnu tagħmel l-organosiloxanes stabbli f'temperaturi għoljin u mhux faċli biex jiddekomponu, li jipprovdi vantaġġi għall-applikazzjoni tiegħu f'ambjenti ta 'temperatura għolja. B'kuntrast, ħafna komposti komuni tal-katina tal-karbonju jistgħu jiddekomponu jew jitilfu l-prestazzjoni f'temperaturi għoljin.
Tensjoni tal-wiċċ baxxa: Organosiloxane juri tensjoni tal-wiċċ baxxa, li jagħmilha tajba tixrib u lubriċità. Din il-proprjetà tagħmel żejt tas-silikonju (forma ta 'organosiloxane) użat ħafna fil-lubrikanti, prodotti għall-kura tal-ġilda u apparat mediku.
Flessibilità u elastiċità: L-istruttura molekulari ta 'organosiloxane tagħtiha flessibilità u elastiċità tajba, li tagħmilha għażla ideali għall-preparazzjoni tal-gomma u materjali elastiċi. Dan jagħmel il-gomma tas-silikonju taħdem tajjeb fil-preparazzjoni ta 'ċrieki tas-siġillar, komponenti elastiċi, eċċ.
Insulazzjoni elettrika: Organosiloxane juri proprjetajiet eċċellenti ta 'insulazzjoni elettrika, li jagħmilha użata ħafna fil-qasam tal-elettronika. Ir-reżina tas-silikonju (forma ta 'siloxane) ħafna drabi tintuża f'materjali tal-ippakkjar elettroniċi biex tipprovdi insulazzjoni elettrika u tipproteġi l-komponenti elettroniċi.
Bijokompatibilità: Organosiloxane għandu kompatibilità għolja ma 'tessuti bijoloġiċi u għalhekk huwa użat ħafna f'apparat mediku u oqsma bijomediċi. Pereżempju, il-gomma tas-silikon spiss tintuża biex tipprepara silikon mediku għal organi artifiċjali, kateteri mediċi, eċċ.
Stabbiltà kimika: Organosiloxanes juru stabbiltà kimika għolja u reżistenza tajba għall-korrużjoni għal ħafna kimiċi. Dan jippermetti li l-applikazzjoni tagħha fl-industrija kimika tiġi estiża, bħal għall-preparazzjoni ta 'tankijiet kimiċi, pajpijiet u materjali tas-siġillar.
B'mod ġenerali, l-organosiloxanes għandhom proprjetajiet aktar diversi minn komposti ordinarji tal-katina tal-karbonju, li jippermettilhom li jkollhom rwol importanti f'ħafna oqsma bħall-lubrikazzjoni, is-siġillar, il-mediċina u l-elettronika.
Metodu ta 'preparazzjoni ta' monomeri organosilikon
Metodu dirett: Sintetizza materjali organosilicon billi jirreaġixxi direttament is-silikon ma 'komposti organiċi.
Metodu indirett: Ipprepara organosilicon permezz ta 'qsim, polimerizzazzjoni u reazzjonijiet oħra ta' komposti tas-silikon.
Metodu ta 'polimerizzazzjoni ta' idroliżi: Ipprepara organosilicon permezz ta 'polimerizzazzjoni ta' idroliżi ta 'silanol jew alkoħol silan.
Metodu ta 'kopolimerizzazzjoni tal-gradjent: Sintetizza materjali organosilicon bi proprjetajiet speċifiċi permezz ta' kopolimerizzazzjoni tal-gradjent. 、
Xejra tas-suq organosilicon
Domanda dejjem tiżdied f'oqsma ta 'teknoloġija għolja: Bl-iżvilupp mgħaġġel ta' industriji ta 'teknoloġija għolja, id-domanda għal organosilicon bi proprjetajiet eċċellenti bħal reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-korrużjoni u insulazzjoni elettrika qed tiżdied.
L-espansjoni tas-suq tal-apparat mediku: L-applikazzjoni tas-silikon fil-manifattura tal-apparat mediku tkompli tespandi, u flimkien mal-bijokompatibilità, iġġib possibbiltajiet ġodda fil-qasam tal-apparat mediku.
Żvilupp sostenibbli: It-titjib tal-kuxjenza ambjentali jippromwovi r-riċerka ta 'metodi ta' preparazzjoni ekoloġika ta 'materjali tas-silikon, bħal silikon bijodegradabbli, biex jinkiseb żvilupp aktar sostenibbli.
Esplorazzjoni ta 'oqsma ta' applikazzjoni ġodda: Qed ikomplu joħorġu oqsma ta 'applikazzjoni ġodda, bħal elettronika flessibbli, apparati optoelettroniċi, eċċ., biex jippromwovu l-innovazzjoni u l-espansjoni tas-suq tas-silikon.
Direzzjoni u sfidi tal-iżvilupp futur
Riċerka u żvilupp tas-silikonju funzjonali:Bi tweġiba għall-ħtiġijiet ta 'industriji differenti, is-silikon se jagħti aktar attenzjoni għall-iżvilupp tal-funzjonalità fil-futur, bħal kisjiet tas-silikonju funzjonali, inklużi proprjetajiet speċjali bħal proprjetajiet antibatteriċi u konduttivi.
Riċerka dwar silikon bijodegradabbli:Bit-titjib tal-kuxjenza ambjentali, ir-riċerka dwar materjali tas-silikon bijodegradabbli se ssir direzzjoni ta 'żvilupp importanti.
Applikazzjoni ta 'nano silikon: Bl-użu tan-nanoteknoloġija, riċerka dwar il-preparazzjoni u l-applikazzjoni tan-nano silikon biex tespandi l-applikazzjoni tagħha f'oqsma ta 'teknoloġija għolja.
Ekoloġizzazzjoni ta' metodi ta' preparazzjoni: Għall-metodi ta 'preparazzjoni tas-silikonju, se tingħata aktar attenzjoni lil rotot tekniċi ħodor u favur l-ambjent fil-futur biex jitnaqqas l-impatt fuq l-ambjent.
Ħin tal-post: Lulju-15-2024