سیلیکون چیست؟ ویژگی های سیلیکون – سفارش ساخت

سیلیکون در جدول تناوبی جز عناصر شیمیایی با عدد اتمی 14 می باشد. سیلیکون فلزی نیمه رسانا، خاکستری رنگ و درخشان است. در طبیعت نیز برخی از کانی ها نظیر کواتز و ماسه سنگ یافت می شود. سیلیکون در گروه خانواده ی گرما سخت ها قرار دارد. این پلیمر مصنوعی ترکیبی از سیلیسیوم و اکسیژن تشکیل شده است.

تاریخچه

سیلیسیوم اولین بار در سال 1824 توسط یک شیمیدان سوئدی به نام جونز جاکوب برزلیوس، جدا و به عنوان یک عنصر توصیف شد.

نوع کوره‌ای که اکنون برای ساخت سیلیکون استفاده می‌شود یعنی کوره قوس الکتریکی، اولین بار در سال 1899 توسط مخترع فرانسوی پاول لوئی توستین هرولت برای ساخت فولاد اختراع شد. در سال‌های اخیر، فناوری کوره، از جمله الکترودهای مورد استفاده برای گرمایش عناصر، بهبود یافته است.

سیلیکون از واکنش سیلیس (دی اکسید سیلیسیم، SiO2) و مواد کربنی مانند زغال کک، زغال سنگ و تراشه‌های چوب ساخته می‌شود.

سیلیس معمولاً به صورت شن ریزه یافت می‌شود. این شن ریزه دارای 99.5٪ سیلیس است. زغال سنگ معمولاً دارای مقدار کمی خاکستر است (1-3٪ برای به حداقل رساندن ناخالصی‌های کلسیم، آلومینیوم و آهن) و حاوی حدود 60٪ کربن می‌باشد. تراشه‌های چوب معمولاً چوب سخت با اندازه 1 در 3 سانتی متر هستند. کلیه مواد اولیه طبق مشخصات تولید کننده دریافت می‌شوند.

فرآیند ساخت سیلیکون

فرآیند اساسی ساخت سیلیکون شامل گرمایش سیلیس و زغال کک به صورت غوطه‌ور در کوره قوس الکتریکی در دمای بالا می‌شود. برای تولید واكنشي كه در آن اکسیژن از بین برود و سیلیکون باقی بماند، درجه حرارت بالا لازم است. این به عنوان فرآیند کاهش شناخته می‌شود.

1. فرآیند کاهش

مواد اولیه وزن شده و سپس از طریق قسمت بالایی در کوره قرار می‌گیرند. مقدار معمول مواد اولیه شامل 1000 پوند (453 کیلوگرم) شن و تراشه و 550 پوند (250 کیلوگرم) زغال سنگ است. سپس درب کوره، که حاوی الکترود است، در موقعیت قرار می‌گیرد.

جریان الكتریكی از طریق الكترودها عبور كرده و قوسی ایجاد می‌کند. گرمای تولید شده توسط این قوس (دمای 4000 درجه فارنهایت یا 2350 درجه سانتیگراد) مواد را ذوب کرده و منجر به واکنش شن با کربن می‌شود و سیلیکون و مونوکسید کربن را ایجاد می‌کند. این فرآیند حدود شش تا هشت ساعت طول می‌کشد. در طول این مدت، کوره به طور مداوم با مواد اولیه شارژ می‌شود.

در حالی که این فلز در حالت مذاب است، در معرض اکسیژن و هوا قرار می‌گیرد تا مقدار ناخالصی‌های کلسیم و آلومینیوم کاهش یابد. بسته به درجه حرارت، فلز سیلیکون حاوی 98.5-99.99٪ سیلیسیم با مقادیر کمی آهن ، کلسیم و آلومینیوم است.

2. فرآیند خنک شدن و خرد کردن سیلیکون

ماده اکسید شده، که سرباره نامیده می‌شود، در ظرف‌هایی ریخته و خنک می‌شود. پس از خنک شدن، فلز از قالب به داخل یک پالت ریخته شده، وزن می‌شود و سپس در انبار ذخیره می‌شود. ریختن فلز از قالب به پالت باعث شکسته شدن آن برای ذخیره سازی می‌شود.

قبل از حمل و نقل، اندازه فلز طبق مشخصات مشتری اندازه گیری می‌شود، که ممکن است نیاز به یک فرآیند خرد کردن با استفاده از دستگاه‌های خردکن مختلف داشته باشد. از این سیلیکون ها میتوان در ساخت چسب سیلیکون و هزاران کاربرد دیگر استفاده نمود.

سیلیسیوم بعد از اکسیژن، دومین عنصر فراوان موجود در پوسته زمین است. این ماده در سنگ، شن و ماسه، رس و خاک به صورت ترکیب با اکسیژن(دی اکسید سیلیسیم) یا با اکسیژن و سایر عناصر(سیلیکات) وجود دارد. همچنین ترکیبات سیلیسیوم در آب، جو، بسیاری از گیاهان و حتی در برخی از حیوانات موجود می‌باشد.

سیلیسیوم چهاردهمین عنصر جدول تناوبی است. سیلیسیوم خالص یک جامد خاکستری تیره با ساختار بلوری مشابه الماس است. سیلیسیم دارای نقطه ذوب 2570 درجه فارنهایت (1410 درجه سانتیگراد)، نقطه جوش 4271 درجه فارنهایت (2355 درجه سانتیگراد) و تراکم 2.33 گرم در سانتی متر مکعب است.

لاستیک سیلیکون ماده ای است که برای محیط های سخت ساخته شده است. لاستیک سیلیکون یکی از مواد بسیار پر کاربرد است که می تواند در جاهایی که عوامل محیطی در ان دخیل هستند و این عوامل محیطی باعث اثرات مخرب می شوند تاثیر قابل توجهی داشته باشد. هنگامی که دمای هوا زیاد می شود ، لاستیک سیلیکون دارای طیف وسیعی از مقاومت در محیط های سرد و گرم است.

علاوه بر این ، سیلیکون مقاومت کششی ، مقاومت کشیدگی (افزایش طول) ، مقاومت پارگی و compression sets (به اقدام الاستومر برای برگشت به سایز اصلی خود بعد از حذف نیروی فشرده کننده گفته می شود) به مراتب بالاتری از لاستیک های معمولی را ارائه می دهد. همچنین علاوه بر مقاومت در برابر دما ، از دیگر مزایای لاستیک سیلیکون می توان به عایق الکتریکی و همچنین توانایی دفع آب اشاره کرد.

به دلیل این مزایا ، لاستیک سیلیکون یک ماده همه کاره است که می تواند به صنایع مختلف کمک کند تا در محصولات لاستیکی سرمایه گذاری کنند که نه تنها در برابر شرایط دشوار مقاومت می کنند بلکه به مدت طولانی از عملکرد قابل قبولی نیز برخودار هستند.

همانطور که گفته شد، محبوبیت تولید قطعات سیلیکونی به دلیل خواص منحصر به فرد آن است. به عنوان مثال، سیلیکون نسبت به مواد دیگر دارای مقاومت بالا نسبت به درجه حرارت است. علاوه بر این، قطعات سیلیکونی مانند قاشق سیلیمونی نسبت به سایش و آب نیز بسیار مقاوم هستند و همچنین در رنگ‌ها و طرح‌های بسیار متنوعی ساخته می‌شوند.

پلیمر سیلیکون از کنار هم قرار گرفتن واحدهای سیلوکسان و تشکیل زنجیره‌های پلیمری تشکیل می‌شود. زنجیره‌های سیلیکونی با ترکیب کربن، هیدروژن و اتم‌های اکسیژن و سیلیکون ساخته می‌شوند.

لاستیک سیلیکون الاستومری (پلیمری انعطاف‌پذیر) متشکل از PDMS یا سیلیکون است که خود پلیمری حاوی سیلیسیم همراه با کربن، هیدروژن و اکسیژن است. از لاستیک‌های سیلیکونی به طور گسترده در صنایع پزشکی، غذایی، نظامی، هوافضا و مصرفی استفاده می‌شود. لاستیک سیلیکون کاربردها و فرمولاسیون متنوعی دارد که آن را به یک ترکیب بسیار مفید و محبوب تبدیل می‌کنند.

انواع و ویژگی‌های سیلیکون انعطاف‌پذیر

خواص منحصر به فرد سیلیکون‌ها به آن‌ها این امکان را می‌دهند که در بسیاری از دستگاه‌ها و اجزا استفاده شوند

یادداشت‌ها: – پلیمر پایه، پرکننده‌ی تقویت‌کننده و مواد افزودنی ویژه می‌توانند مقاومت کششی را به طور قابل توجهی تغییر دهند.

– روش‌های مختلف عمل‌آوری و پخت کوره‌ای مقادیر ازیاد طول را بطور قابل توجهی تغییر می‌دهند.

ساختار شیمیایی و مقاومت لاستیک سیلیکون

سیلیکون‌های پلاتینی به صورت لاستیک با قوام بالا، گاهی تحت عنوان صمغ¹، و همچنین لاستیک سیلیکون مایع یا LSR نیز شناخته می‌شوند. سیلیکون در برابر بسیاری از مواد شیمیایی از جمله آب، الکل ایزوپروپیل، برخی اسیدها، مواد شیمیایی اکسیدکننده و آمونیاک مقاومت می‌کند و می‌تواند الزامات مقاومت شیمیایی را در دماهای بالا برآورده کند.

سیلیکون مایع می‌تواند به منظور افزایش مقاومت شیمیایی خود در برابر محلول شیمیایی مشخص، فرموله شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد مقاومت سیلیکون در برابر سایر ترکیبات شیمیایی، لطفاً به سایت مقابل مراجعه کنید.

از به کارگیری اسیدهای غلیظ، قلیایی و حلال‌ها با سیلیکون خودداری کنید. لاستیک‌های فلوروسیلیکون (FSR) در برابر حلال‌ها و سوخت‌ها مقاومت می‌کنند و به طور کلی بهترین سیلیکون‌ها برای استفاده در محیط های خورنده هستند.

تمام سیلیکون‌های متیل در برابر ازون مقاومت می‌کنند.

لاستیک‌های سیلیکون پلیمرهای مصنوعی با زنجیره‌ی ستون فقرات متناوب Si-O هستند. مولکول‌ها با افزودن کاتالیزور بهم پیوند می‌خورند.

سیلیکون‌های کاتالیست پراکسید در سیلیکون‌های اولیه استفاده می‌شوند و امروزه نیز مورد استفاده قرار گرفتند. این مواد اگر کاملاً پخت نشوند و بهم پیوسته نباشند، در محصولات جانبی لاستیکی و پراکسید برون‌ریز، باقی‌مانده‌ی اسید برجای می‌گذارند.

سیلیکون‌های کاتالیزور پلاتین از محبوبیت بیش‌تری برخوردار هستند، زیرا نه تنها گرده‌ای از پراکسید باقی نمی‌گذارند، بلکه پخت آن‌ها نیز سریع‌تر است و به صورت مایع تزریقی نیز در دسترس هستند. سیلیکون‌ها با استفاده از سیستم‌های پخت پلاتین در یک بسته‌ی دو بخشی حمل می‌شوند؛ به طور معمول تحت عنوان بخش A و بخش B شناخته می‌شوند. این دو بخش با نسبت از پیش‌تعیین‌شده مخلوط می‌شوند و ترکیبی آماده برای فرآیند پخت ایجاد می‌کنند.

مقاومت در برابر قارچ

هنگامی که از لاستیک در هر محیط گرم و مرطوب استفاده می‌شود، خواص آن باید در برابر حمله‌ی کپک یا قارچ مقاومت کند. اگرچه لاستیک سیلیکون ضد قارچ نیست، اما ماده‌ی مغذی برای قارچ‌ها نیز نیست و همچنین تحت تأثیر قارچ یا کپک قرار نمی‌گیرد. لاستیک سیلیکون، با روش‌های آزمایشی شرح‌داده شده در 005272B (USAF)، چندین دسته از الزمات نظامی MIL-E، در معرض چاوتومینوم¹، گلوبوم²، آسپرژیلوس نیجر³، آسپرژیلوس ترئوس، پنیسیلیوم لوتم و فوزاریوم مونیلیفرن قرار گرفت. هیچ یک از این میکروارگانیسم‌ها باعث خراب شدن نمونه‌ها نشدند. در آزمایشی دیگر، نمونه‌های لاستیک سیلیکون در 5 اینچ خاک مرطوب (°C28) به مدت 6 هفته بدون هیچ اثری از حمله میکروبی، دفن شدند. سرانجام، در آزمایش سوم، نمونه‌ها با سوسپانسیون اسپور⁷ مخلوط قارچ اسپری شدند و سپس در محفظه‌ی آزمایش گرمسیری در دمای °C27، رطوبت نسبی 100/90 درصد قرار گرفتند. هیچ یک توسط کپک مورد حمله قرار نگرفتند.

سیلیکون را می‌توان برای بهبود خواص مقاومت در برابر قارچ فرموله کرد.

اشتعال‌پذیری

به طور معمول سیلیکون‌ها قابل اشتعال هستند. با این وجود لاستیک سیلیکون را می‌توان برای برآورده شدن بسیاری از الزمات شامل موارد زیر، ترکیب و تولید کرد:

– UL-94, V-1 or V-0

– UL Code 62

– BMS 159-C

از سیلیکون می‌توان برای بهبود درجه‌ی اشتعال محصول استفاده کرد.

سیلیکون را می‌توان برای تغییر خواص قابل اشتعال فرموله و تنظیم کرد.

خواص مکانیکی

• ازدیاد طول بسیار بالا (تا 1200٪)
• مقاومت کششی (تا psi 1500 )
• مقاومت پارگی سیلیکون مربوط به دورومتر است. هرچه دورومتر بالاتر باشد، پارگی بالاتر است (به طور معمول تا ppi 250)
• مقاومت فشاری در دمای اتاق به میزان کم 6٪ است. مقاومت در برابر فشار در دمای پایین و بالا حفظ می‌شود.

مقاومت الکتریکی، فیزیکی، حرارتی و شیمیایی را می‌توان با فرمولاسیون ویژه‌ای افزایش داد.

خواص الکتریکی

سیلیکون از بین الاستومرهای موجود بهترین خاصیت عایق دی‌الکتریک را دارد. به عنوان مثال، یک قطعه سیلیکون با ضخامت نیم اینچ دارای خواص دی‌الکتریک مشابه 18اینچ هوا است. یکی دیگر از مزایای مفید آن این است که خواص دی‌الکتریک و فیزیکی تحت تأثیر شدت دما نیستند.

نمونه‌هایی از کاربردهای مهندسی برق عبارتند از:

– کابل‌ها و ترمینال‌های کابلی

– لوله‌های عایق مقاوم در برابر کرونا (پدیده‌ی هاله در برق)

– صفحه کلید و تشک‌های تماسی

– مهر و موم رسانا

– کاربردهای EMI / RFI

وضعیت تماس با مواد غذایی و مقررات FDA

سیلیکون را می‌توان برای تماس با غذا درجه‌بندی کرد اما آزمایشات ویژه‌ای باید انجام شوند.

همچنین موارد زیر در شتاخت بهتر لاستیک سیلیکونی بشما کمک بیشتری میکند:

الف – مقاومت در برابر فشار

مقاومت فشاری لاستیک سیلیکون یلاستیک تحت فشار طی زمان‌های مختلف در دمای اتاق

در اینجا یک عایق سیلیکونی دی‌الکتریک برای بخش امنیتی Homeland Security طراحی شده است که در تجهیزات تصویربرداری فرودگاه برای چمدان استفاده می‌شود.

پ – مقاومت و ضریب میرایی

مقاومت انواع مختلف لاستیک سیلیکونی سیلاستیک

ب – محدوده سختی از 0000 shore A تا 70 shore D

محدوده سختی 10 تا 80 آزمون دورومتر shore A که با لاستیک سیلیکون پیشنهاد شد، به طراح این آزادی را می‌دهد که سختی مورد نظر را برای انجام بهتر عملکردی خاص انتخاب کند. تغییرات در ترکیب پایه‌های پلیمری، مواد پرکننده و مواد افزودنی، تمام مقادیر سختی متوسط را مجاز می‌کند. و مدت زمان و دمای مورد استفاده برای پخت کوره‌ای نیز بدون از بین بردن سایر خصوصیات فیزیکی، سختی را تغییر می‌دهند.

تحمل سختی نرمال مثبت و منفی 5 (مقیاس shore A) است. نمونه‌ها را در دورومتر مختلف قالب‌گیری کنید تا عملکرد محصول را مشاهده‌ کنید.

ج – مدول حجمی

این مشخصه توانایی ماده برای تحمل انقباض شدید را بیان می‌کند، اما به گونه‌ای که شکل اصلی خود را بدون کاهش قابل توجه مقطع مشخصه‌‌ی خود حفظ کند. لاستیک سیلیکون می‌تواند هزاران سیکل را در دامنه وسیعی از دما تحمل کند و این ماده را برای کاربردهای صفحه کلید یا آویز اگزوز و میرایی لرزش ایده‌آل کند.

به طور معمول لاستیک‌های طبیعی هنگام قرار گرفتن در معرض ازون و نور ماورای بنفش به انرژی بیش‌تری برای تغییر شکل و تجزیه نیاز دارند، و باز هم لاستیک سیلیکون در طیف وسیعی از دما پایدار می‌ماند.

آزمایش‌های فلکسومتر مقاومت عالی لاستیک سیلیکون در برابر ترک‌خوردگی را اثبات می‌کنند. هنگامی که لاستیک سیلیکون تحت سختی آزمایش فلکسومتر قرار می‌گیرد – 18000 سیکل در ساعت تا زمان شکست – نمونه‌های بریده‌شده از الاستومر سیلیکونی با کارایی بالا تا 500000 چرخه دوام می‌آورند.

ث – ازیاد طول

این ویژگی به طور کلی تحت عنوان «افزایش طول نهایی» یا افزایش درصدی در طول اصلی نمونه زمانی که شکست می‌خورد، خطاب می‌شود.

دامنه‌ی معمول ازیاد طول به صورت زیر عنوان می‌شوند. (برای جزئیات بیش‌تر پیوندهای هر راهنمای انتخاب را مرور کنید.)

HCR – لاستیک سیلیکون با قوام بالا – دامنه‌ی معمول ازیاد طول از 90 تا 1120 درصد است.

FSR – لاستیک فلوروسیلیکون – دامنه‌ی معمول ازیاد طول از 159 تا 699 درصد است.

LSR – لاستیک سیلیکون مایع – دامنه‌ی معمول ازیاد طول از 220 تا 900 درصد است.

روش‌های عمل‌آوری مختلف و پخت کوره‌ای مقادیر را به طور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌دهند.

بخش مشخصات حرارتی نشان می‌دهد که ازیاد طول لاستیک سیلیکون به صورت خطی با دما تغییر می‌کند، و نسبت به سایر الاستومترها بیش‌تر دچار افزایش طول می‌شود.

ت – مقاومت کششی

دامنه‌ی معمول مقاومت کششی به صورت زیر فهرست شدند. (برای جزئیات بیش‌تر پیوندهای هر راهنمای انتخاب را مرور کنید.)

HCR – لاستیک سیلیکون با قوام بالا – دامنه‌ی معمول مقاومت کششی از 4 تا 12.5 MPa است.

FSR – لاستیک فلوروسیلیکون – مقاومت کششی معمول از 8.7 تا 12.1 MPa است.

LSR – لاستیک سیلیکون مایع – محدوده‌ی معمول مقاومت کششی از 3.6 تا 11 MPa است.

پلیمرهای پایه، پرکننده‌های تقویت‌شده و افزودنی‌های ویژه مانند فایبرگلس مقاومت کششی را به طور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌دهند.

د – نفوذپذیری (گاز یا مایع)

نفوذپذیری گاز سیلیکون تقریباً 400 برابر لاستیک است. نفوذ‌پذیری گاز می‌تواند با ترکیب شدن افزایش یابد اما کاهش نیابد.

ذ – قابلیت اتصال

این خاصیت به توانایی چسباندن لاستیک به بستر دیگری اشاره دارد. قطعات ساخته‌شده از لاستیک سیلیکون را می‌توان به راحتی به فلز، شیشه، سرامیک، ورقه‌های شیشه-سیلیکون یا به خود لاستیک سیلیکون متصل کرد. بهترین روش‌های اتصال به مواد صحیح و الزامات مهندسی بستگی دارد. به طور معمول بر روی بستر از آغازگرها استفاده می‌شود تا مواد به بستر بچسبند، بنابراین در این حالت نیاز به آماده‌سازی و فرآیند پوشش اضافی است. اما اکنون لاستیک سیلیکون مزیت ایجاد ماده‌ی اتصال‌دهنده در لاستیک را فراهم می‌کند، به طوری که وقتی قطعه‌ی ساخته‌شده پخت می‌شود، به طور خودکار به زیر لایه‌ پیوند می‌خورد. لاستیک سیلیکون را می ‌وان به هر ماده‌ی متخلخل یا غیر متخلخل پیوند داد؛ پیوند تشکیل‌شده بسیار با دوام است و در دماهای بالا و پایین به راحتی در برابر خم شدن مقاومت می‌کند. بیش‌تر لاستیک‌های آلی نمی‌توانند با ترکیبی از پیوند و خواص فیزیکی که لاستیک سیلیکون ارائه می‌دهد مطابقت داشته باشند. پیوند سیلیکون به لایه‌‌ی زیری قوی‌تر از خود لاستیک است و به لاستیک یک مقاومت در برابر پارگی می‌دهد.

خ – مقاومت در برابر ازون و اکسیداسیون

لاستیک سیلیکون، هنگامی که برای مقاومت در برابر ازون آزمایش می‌شود، پایداری بسیار خوبی را نشان می‌دهد. بعد از هر دو آزمایش استاتیکی و دینامیکی برای دوره‌های دو، چهار، شش و هشت ساعته، نمونه‌ها تغییر مشخصی در سختی دورومتر، مقاومت کششی یا کشیدگی نداشتند. با بزرگنمایی 10، هیچ‌گونه ترک و بررسی قابل مشاهده نیست.

ز – مقاومت حرارتی

پایداری شدید حرارتی سیلیکون برجسته‌ترین ویژگی آن است. در شرایط عملکرد عادی، دمای زیاد فارنهایت600 و دمای پایین  فارنهایت 150، خصوصیات فیزیکی و الکتریکی سیلیکون را از بین نمی‌برند. در دمای بالا، مقاومت در برابر کشش، کشیدگی و سایش سیلیکون نسبت به اکثر الاستومرهای آلی بسیار عالی‌تر هستند.

انعطاف‌پذیری در دمای پایین مزیت دیگری است که سیلیکون نسبت به اکثر لاستیک‌های آلی ار آن برخوردار است. دورومتر و مدول سیلیکون تغییر کمی در دمای پایین تر از  فارنهایت 100 نشان می‌دهند.

ح – ضریب اصطکاک

ضریب اصطکاک لاستیک سیلیکون از مقدار کمتر از 25/0 تا بیش از 75/0 است. ضریب اصطکاک فولاد حدود 10/0 است. در مقایسه با فولاد، لاستیک سیلیکون 2 تا 7 برابر ضریب اصطکاک بیش‌تری دارد. دورومترهای پایین‌تر ضرایب بالاتری دارند. از ساختار ماده می‌توان برای کاهش کارایی اصطکاک استفاده کرد.

توجه: سطوح صیقلی ضریب اصطکاک بیش‌تری دارند. ساختار ماده ضریب اصطکاک را کاهش می‌دهد.

ر – مقاومت در برابر تشعشع

تشعشع باعث تغییر در خصوصیات لاستیک سیلیکون مشابه با خصوصیات ناشی از افزایش گرما می‌شود. با افزایش میزان تابش کل، سختی لاستیک افزایش می‌یابد. مقاومت کششی ممکن است در ابتدا افزایش یابد، اما بعداً به شدت کاهش می‌یابد. خاصیت ازیاد طول نیز کاهش می‌یابد. این تأثیرات مستقیم تابش متناسب با مقدار کل سطح تابش هستند – تا زمانی که سطح تابش کم یا متوسط باشد. با این حال، با سطوح تابش بالا، اثرات گرمایشی باعث تغییرات اضافی می‌شوند.

ژ – مقاومت در برابر هوا

هواشناسی، اشعه‌ی ماورای بنفش، نور خورشید و قرار گرفتن در معرض آب محیطی تأثیر کم‌تری نسبت به سایر مواد روی سیلیکون دارند.

چ – مقاومت پارگی

مقاومت پارگی به عنوان مقاومت در برابر گسترش برش یا شکاف هنگام اعمال تنش بر روی نمونه‌ی بریده‌شده تعریف می‌شود. لاستیک سیلیکونی با کارایی بالا حتی در صورت ایجاد شکاف در آن و قرار گرفتن تحت فشار شدید پیچش در برابر پارگی مقاومت می‌کند. دامنه‌ی معمول مقاومت پارگی به صورت زیر بیان می‌شوند. (برای جزئیات بیش‌تر پیوندهای هر راهنمای انتخاب را مرور کنید.)

HCR – لاستیک سیلیکون با قوام بالا – دامنه‌ی معمول مقاومت پارگی از 9 تا 55 kN/m است.

FSR – لاستیک فلوروسیلیکون – دامنه‌ی معمول مقاومت پارگی از 17.5 تا 46.4 kN/m است.LSR – لاستیک سیلیکون مایع – دامنه‌ی معمول مقاومت پارگی از 11 تا 52 kN/m است.

روش‌های عمل‌آوری مختلف و پخت کوره‌ای مقادیر را به طور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌دهند.

س – آزمایش زیستی

زیست سازگاری. در آزمایش‌های گسترده، لاستیک‌های سیلیکونی سازگاری بالاتری با بافت انسان و مایعات بدن دارند و پاسخ بافت بسیار کم هنگام کاشت، در مقایسه با سایر الاستومرها نشان داده‌اند. سیلیکون‌های بدون بو و بدون مزه رشد باکتری‌ها را تقویت نمی‌کننند و باعت ایجاد لکه و یا خورندگی در مواد دیگر نمی‌شوند. سیلیکون‌ها اغلب برای مطابقت با FDA، ISO و دستورالعمل‌های زیست‌سازگاری سه‌جانبه برای محصولات پزشکی فرموله می‌شوند. علاوه بر این سیلیکون‌های عمل‌آوری شده با پلاتین در درجه‌ی پزشکی مطابق با استانداردهای پزشکی کلاس VI هستند. روغن‌های سیلیکون، به نام دی‌متیکون¹، سایمتیوکون² و سیکلومتیکون³ امروزه به طور گسترده در مواد آرایشی، مواد ضد تعریق در لوسیون‌ها و کرم‌ها استفاده می‌شوند.

گروه صنعتی تمکو از یکی از شرکت های به نام در صنعت قالب سازی صنعی در کشور عزیزمان ایران میباشد. تمکو با بهره گیری از مهندسین متخصص و با تجربه خود محصولی با نهایت کیفیت و کارایی را به ارمغان می آورد چرا که رضایتمندی مشتریان گرانقدر ما از مهمترین نکاتی است که به آن توجه میکنیم. شما عزیزان میتوانید برای حمایت از تولید ملی ، گروه صنعتی تکمو را در اینستاگرام و آپارات دنبال کنید.

گذشته ی سیلیکون

برخی از متخصصان معتقدند که سیلیکون فرآیندی است که از ترکیب بین یک لاستیک مصنوعی و یک پلیمر پلاستیکی مصنوعی بدست آمده است. این بدان معنی است که سیلیکون یک نوع پلاستیک بوده و مهم نیست که چگونه و با چه مواد دیگری ترکیب شده است.

همچنین مواد سیلیکونی گرچه حاوی سیلیس هستند که از شن و ماسه گرفته می شود اما همچنین حاوی مواد افزودنی شیمیایی و مصنوعی هم هستند که از سوخت های فسیلی به دست می آید.

سیلیکون به طور گسترده ای توسط سازمان هایی مانند Health Canada و سازمان غذا و داروی ایالات متحده به عنوان یک ماده بی خطر پذیرفته شده است ، اما در مواقعی پس از مطالعات عمیق روی آن گاها در مورد اثرات طولانی مدت آن نیز بحث شده است. بنیانگذاران LWP پس از اینکه تحقیقات خود را انجام داده اند ، در این مورد دلایلی یافته اند که نشان می دهد “ما باید نسبت به سیلیکون احتیاط کنیم.”

آنها به مطالعاتی استناد می کنند که سیلیکونها کاملاً بی خطر نیستند و مواد شیمیایی مصنوعی را در سطوح پایین از خود نشان میدهند ، خصوصاً اگر غذای موجود در آنها چربی زیادی داشته باشد. و اینکه سیلوکسان ها (همان ساختار شیمیایی و ستون اصلی سیلیکون ها) مختل کننده غدد درون ریز و باروری و همچنین تا حدودی سرطان زا هستند.

طی یک آزمایش سیلوکسان را به صورتی در مجرای خروجی یک دستگاه در کارخانه قرار دادند و محلولی را از این طریق به داخل شیر ، شیر خشک و محلول شبیه ساز الکل و آب وارد کردند. پس از شش ساعت هیچ چیز در شیر یا شیر خشک آزاد نشد ، اما بعد از 72 ساعت در محلول الکل ، چندین سیلوکسان شناسایی شد.”

سیلیکون همچنین از قابلیت بازیافت بسیار پایینی برخوردار است. معمولاً هنگام دور انداختن به روغن روان کننده صنعتی تبدیل می شود.

در مورد استفاده از سیلیکون محتاط باشید

اگر ما واقعاً به دنبال صفر کردن تعداد زباله های انسانی و زندگی بدون پلاستیک هستیم ، باید ترجیحا از گزینه هایی همچون شیشه ، ظروف استیل ضد زنگ و کیسه های پارچه ای استفاده کنیم. بدون اینکه هیچ یک از مشکلات تولید ، استفاده و دفع مرتبط با سیلیکون ها را به همراه داشته باشد.

سیلیکون ها به عنوان واشر در بسیاری از ظروف بازیافتی نقش مفیدی دارند ، اما این مواد به طور کلی با غذا تماس نمی گیرند و در این شکل بسیار مفید و کارا میباشند.

همچنین اگر سیلیکون را با حرارت های بسیار بالا در حد صنعتی و یا با چربی فراوان تماس ندهیم بسیار مفید و سالم خواهند بود.

تفاوت لاستیک و سیلیکون چیست؟

• سیلیکون یکی از الاستومرها یا یک لاستیک است.
• پوشش منحنی سیلیکون حاوی سیلیسیم و اکسیژن است، در حالیکه پوشش منحنی اکثر لاستیک‌­های دیگر حاوی پیوندهای کربن-کربن است.
• سیلیکون نسبت به لاستیک معمولی، در برابر گرما، حملات شیمیایی، حملات قارچی، اشعه ماورابنفش و ازون مقاومت بیشتری دارد.
• سیلیکون به دلیل مقاومت در برابر حرارت بسیار بهتر از همه لاستیک­‌های دیگر برای عایق‌­بندی حرارتی است.
• لاستیک سیلیکون ویژگی­های خاصی را ارائه می­دهد، که لاستیک­های آلی آن را ندارند. لاستیک­های آلی در دماهای بالا خاصیت کششی و پارگی ضعیفی دارند در حالیکه این ویژگی­ها در لاستیک­های سیلیکونی در همان شرایط دمایی عالی هستند.

برای ساخت هر نوع قالبی که در نظر دارید میتوانید با گروه صنعتی تمکو در تماس بوده و یا از طریق آپارات و  اینستاگرام با ما در ارتباط باشید.

آیا ظروف آشپزخانه و وسایل آشپزی سیلیکونی برای تماس با مواد غذایی بی خطر هستند؟

با وجود همه‌ی این دلایل نگرانی کمتری برای آشپزان در مورد استفاده از سیلیکون در دمای پایین و مدت زمان کوتاه وجود دارد. به طور مثال به کار بردن لوازمی مانند کفگیر و لیسک ، ملاقه‌های سیلیکونی یا قسمت بالایی نوک بطری شیر کودکان که داخل دهان قرار میگیرد و یا هر وسیله‌ای که برای مدت طولانی با غذاهای چرب یا بسیار داغ تماس نداشته باشد.

سیلیکون از مزایای با اهمیت پلاستیک ها برخوردار است. به این دلیل است که می تواند به طیف گسترده ای از قالب ها در اندازه های مختلف تبدیل شود. می تواند نرم یا سفت باشد و اضافات و دور ریز کم و مشخصی داشته باشد.

این ماده بسیار انعطاف پذیر است. یعنی می تواند شفاف باشد یا دارای رنگهای روشن یا تیره باشد. اشعه ماورا بنفش محصولات و مواد سیلیکونی را مورد اثرات تخریبی قرار نمی دهد و میتوان گفت که تقریباً ضد آب است. اما در برابر گازها نفوذ پذیر است که این به معنی مفید بودن آن در تجهیزات پزشکی میباشد.

مقاومت مواد سیلیکونی در برابر حرارت بسیار بیشتر از اکثر پلاستیک ها است. این خاصیت ، همراه با نچسب بودن و تمیز کردن آسان آن ، به این معنی است که علاوه بر موارد فوق ، برای تجهیزات آشپزخانه نیز بسیار محبوب است.

آیا در بین مواد مختلف سیلیکون یک انتخاب بهینه تر است؟

بستگی دارد اگر به جای پلاستیک یکبار مصرف که به راحتی قابل بازیافت نیست ، از سیلیکون استفاده شود ، انتخاب بهتری است ، زیرا چندین بار قابل استفاده است. همچنین ، پلاستیک ها به میکروپلاستیک تجزیه می شوند که در نهایت در منابع آب و خاک ما قرار می گیرند و به اقیانوس و بدن موجودات آبزی و در نهایت به بدن انسان راه پیدا می کنند.

اهمیت این مواد این است که سیلیکون ها به این شکل تجزیه نمی شوند و اینگونه اثرات مخرب را ندارند. با تمام این تفاسیر هنوز هم ، ظروف شیشه ای که می تواند به راحتی بازیافت شود ، یا یک کیسه کاغذی که زیست تخریب پذیر هستند ، همگی گزینه های بهتری هستند.

اما زمانیکه قصد استفاده از ظرف پلاستیکی سخت تری برای نگهداری مواد غذایی را داشتید ، بهتر است از شیشه (مخصوصاً برای مکان‌های گرم) یا ظروف پلاستیکی  PET یا  HDPE (برای دمای اتاق یا وسایل سردتر) استفاده کنید. چزا که هر دوی این مواد راحت تر از سیلیکون بازیافت می شوند.

ترکیبات زیست تخریب پذیر

سیلیکون مانند سایر ترکیبات ساخته شده توسط انسان تجزیه بیولوژیکی نمی کند. بنابراین مانند پلاستیک ها ، سیلیکون ها را نیز در یک محل دفن زباله قرار می دهند و با گذشت زمان تکه تکه می شوند اما به طور کامل تخریب نمی شوند.

برخی تحقیقات به پلی یورتان حاوی سیلیکون اشاره دارد که از مواد زیست سازگار ساخته شده است. این مواد می توانند به باکتری های موجود اجازه دهند تا بتوانند آن را هضم کنند. بنابراین گرچه در این مرحله سیلیکون ماده قابل تجزیه بیولوژیکی نیست ، اما اگر از مواد تشکیل دهنده مختلف ساخته شده باشد ، احتمال وجود آن وجود دارد که به راحتی تجزیه شود.

نحوه استفاده مجدد از سیلیکون

گرچه سیلیکون به راحتی قابل بازیافت نیست ، اما چند روش وجود دارد که می تواند احتمال بازیافت آن را بالا برد. پس از طی چند مرحله می توان سیلیکون قدیمی را مجدد در خانه استفاده کنید.

ابتدا سیلیکون را برش داده و خرد کنید و سپس سیلیکون تازه را به صورت پودر یا مایع از بازار تهیه کرده و به سیلیکون های کهنه اضافه کنید. اینکه چه مقدار سیلیکون جدید برای مخلوط شما لازم است به نوع سیلیکونی که می خواهید بازیافت کنید بستگی دارد. سپس ، سیلیکون باید در قالب قرار گرفته و پخت شود. سیلیکون قدیمی در واقع یک نوع تقویت کننده برای مرغوب تر بودن جنس کالای جدید شماست.

سیلیکون را می توان به عنوان بستری برای زمین بازی ، با رنده کردن و پخش کردن آن روی زمین زیر وسایل بازی کودک خود ، استفاده کنید. روش دیگر برای استفاده مجدد از آن به این گونه است که آن را به اندازه دلخواد بریده و به عنوان زیر قابلمه‌ای و یا قرار دادن اجسام داغ روی آن استفاده کنید. استفاده از آن در تجهیزات باغبانی نیز بسیار رایج است چرا که سیلیکون به راحتی قابل پاکسازی و شست و شو می باشد.

آینده سیلیکون

اگرچه تحلیلگران صنعت پیش بینی کرده‌اند تقاضا برای سیلیکون با درجه شیمیایی، توسط کشورهای غربی با میانگین سالانه حدود 7٪  افزایش می‌یابد، اما این رشد ممکن است به دلیل رکود اقتصادی اخیر در آسیا و ژاپن کندتر باشد.

اگر موجودی از تقاضا پیشی بگیرد، ممکن است قیمت‌ها همچنان کاهش پیدا کنند. چشم انداز بازار خودرو مثبت است، زیرا بیشتر سازندگان خودرو به آلیاژ آلومینیوم سیلیکون برای تولید اجزای مختلف روی آورده‌اند.

روش‌های دیگر ساخت سیلیکون نیز در حال بررسی هستند، از جمله این روش‌ها استفاده از مایع فوق خنک کننده برای تشکیل سیلیکون بی شکل توده‌ای و روش هیدروترمال برای ساخت پودر سیلیکون متخلخل برای کاربردهای نوری می‌باشند.

محصولات جانبی/ پسماند حاصل از تولید سیلیکون

با کنترل فرآیند آماری، زباله‌ها به حداقل می‌رسند. محصول جانبی فرآیند، یعنی بخار سیلیس، به صنایع تولید مواد نسوز و سیمان برای بهبود مقاومت محصولاتشان فروخته می‌شود. بخار سیلیس همچنین برای عایق بندی حرارت، پرکننده لاستیک، پلیمرها، دوغاب و سایر موارد استفاده می‌شود.

سرباره خنک شده به قطعات کوچکتر تقسیم شده و برای پردازش بیشتر به شرکت‌های دیگر فروخته می‌شود. برخی از شرکت‌ها آن را به مواد استفاده شده در ماسه پاشی خرد می‌کنند. از آنجا که کوره‌های قوس الکتریکی باعث انتشار ذرات معلق می‌شوند، تولیدکنندگان همچنین باید از مقررات آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) پیروی کنند.

کنترل کیفیت سیلیکون تولیدی

کنترل فرآیند آماری برای اطمینان از کیفیت سیلیکون انجام می‌شود. از سیستم‌های کنترل رایانه‌ برای مدیریت فرآیند کلی و ارزیابی داده‌های آماری استفاده می‌شود. دو پارامتر اصلی فرآیند که باید کنترل شوند، مقدار مواد اولیه مورد استفاده و دمای کوره است.

تست‌های آزمایشگاهی برای نظارت بر ترکیب شیمیایی محصول نهایی و تحقیق در جهت به دست آوردن روش‌هایی برای بهبود ترکیب با تنظیم فرآیند تولید انجام می‌شوند. همچنین ممیزی کیفیت سیلیکون و ارزیابی منظم تأمین کنندگان، ابن اطمینان را به دست می‌دهد که کیفیت از ابتدای استخراج سیلیس بعنوان مواد اولیه تا ارسال محصول نهایی حفظ می‌شود.

اهمیت انواع قطعات کاربردی از جنس سیلیکون در صنایع مختلف

لاستیک سیلیکونی از ترکیبات بسیار شیمیایی اتم های سیلیکون با اکسیژن ساخته می شود. محصولات لاستیکی سیلیکونی قادر به تحمل بارهای دمایی از -50 درجه سانتی گراد تا +300 درجه سانتی گراد برای مدت طولانی بدون تغییر خواص هستند. صفحات سیلیکونی و محصولات آن ها، که در هوای آزاد قرار دارند و در دمای محیط تا +100 درجه سانتی گراد کار می کنند، عملاً در معرض تخریب نیستند.

حتی لاستیک طبیعی نیز نمی تواند با خواص لاستیک سیلیکونی که مقاومت آن در شرایط آب شور، باران و برف از بین می رود، رقابت کند. لاستیک سیلیکونی در برابر تشعشع، ولتاژ و میدان الکتریکی مقاوم است.

خواص ویژه لاستیک سیلیکونی عبارتند از مقاومت در برابر اکثر محیط های تهاجمی مانند آب جوش، محلول های نمکی و قلیایی، روغن ها و چربی ها، پراکسید هیدروژن و مواد آلی. هم چنین، لاستیک سیلیکونی کاملاً غیر سمی و بی بو است و هنگام تعامل با آن هیچ اثری باقی نمی گذارد.

اگر کنجاو هستید که درباره ی کاربردهای متععد سیلیکون بیشتر بدانیدُ به مقاله ی از تنوع کاربرد قطعات سیلیکونی چه می دانید؟ مراجعه کنید.

در این مقاله به دنبال یافتن پاسخ این سوال بودیم که سیلیکون چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ و با مرور برخی از خواص و مزیت های سیلیکون پی بردیم که چرا این ماده اینقدر پرطرفدار شده است. در مقاله های بعدی راجع به انواع کیبورد سیلیکونی، روش های تولید قطعات سیلیکونی و چاپ روی سیلیکون می پردازیم.

گروه صنعتی تمکو رابر تنها تولید کننده ی کیپد سیلیکونی رسانا و تنها ارائه دهنده ی خدمات چاپ بر روی انواع کیبورد سیلیکونی در کشور است. مهندسین زبده ی ما با تجربه ی یک دهه فعالیت در صنعت قالبسازی سیلیکون و پلاستیک و خدمات چاپ، آماده اند تا از ابتدای مرحله ی طراحی تا انتهای فرآیند تولید همراه شما باشند.