איך עשוי גומי סיליקון

שלב 1: יצירת פולימר הסיליקון

המסע מתחיל בסִילִיקוֹן, אלמנט טבעי שנמצא בשפע בחול (סיליקה). הסיליקון הוא לסיליקון מה פחמן לפלסטיק.

מבודד סיליקון:חול (SiO₂) מחומם עם פחמן בכבשן בטמפרטורות גבוהות מאוד לייצור סיליקון טהור ומטאלורגי {}}}.

להגיב עם כלורומתאן:לאחר מכן נוצר אבקת סיליקון זו להגיב עם מתיל כלוריד (CH₃Cl) בתהליך המכונה ה-"תהליך ישיר."תגובה זו מייצרת תערובת של כלורוסילנים שונים.

נפרד ומטהר:הכלורוסילן החשוב ביותר,Dimethyldichlorosilane, מופרד על ידי זיקוק מתערובת זו.

הִידרוֹלִיזָה:לאחר מכן מגיבים את Dimethyldichlorosilane עם מים. שלב זה גורם להחלפת אטומי הכלור באטומי חמצן, וקשר בין המולקולות יחד ליצירת שרשראות או פולימרים ארוכים. זה יוצרpolydimethylsiloxane (PDMS), עמוד השדרה הבסיסי של כל גומי הסיליקון.

בשלב זה, ה- PDMS הוא נוזל נדיף או מוצק שביר.

שלב 2: הרכבה וולקניזציה (הפיכת הפולימר לגומי)

הפולימר PDMS הטהור אינו עדיין גומי שימושי. זה חייב להיותמורכב(מעורבב עם תוספים) ווולקני(נרפא) כדי להשיג את תכונותיו האלסטיות.

מרכיבי מפתח שנוספו במהלך ההרכבה:

מילוי:המילוי החשוב ביותר הואסיליקה מגושמת, המשמש כחומר חיזוק, ומגביר באופן דרמטי את כוחו, עמידות הדמעות של הגומי ועמידותו.

סוכני ריפוי (זרזים):אלה כימיקלים שיוצרים את הקישורים בין צלב - בין שרשראות הפולימר, תהליך שנקראוולקניזציהאוֹהִתרַפְּאוּתו סוג הסוכן תלוי בשיטת הריפוי.

תוספים:

פיגמנטים:כדי להוסיף צבע.

פלסטייזרים:להתאמת קשיות וגמישות.

תוספי התנגדות לחום:(למשל, תחמוצת ברזל) לשיפור הביצועים בטמפרטורות גבוהות.

התערובת של PDMS פולימר, מילוי ותוספים נקראת אמתחם סיליקון.

שלב 3: עיצוב וריפוי (תהליך הייצור)

הסיליקון המורכב מעוצב לצורתו הסופית (גיליון, אטם, o - טבעת וכו ') ואז נרפא. זה נעשה בעיקר באמצעות שתי שיטות:

1. גבוה - טמפרטורה vulcanizing (HTV) / גומי סיליקון מוצק

זוהי השיטה המסורתית לייצור מוצרי סיליקון מוצקים כמו אטמים, כפפות תנור ומפתחות מקלדת.

הַרכָּבָה:פולימר הבסיס הוא מסטיק גבוה -}. הוא מעורבב עם חיזוק סיליקה ותוספים אחרים במיקסר חזק (כמו מערבל בנברי).

מעצב:הבצק העבה, - כמו מתחם מעוצב על ידי:

דפוס דחיסה:הצבת צורה לפני - של המתחם לתבנית מחוממת ולחצה אותו לצורה.

דפוס הזרקה:הזרקת התרכובת לתבנית סגורה בלחץ גבוה.

שִׁחוּל:מכריח את התרכובת דרך מת ליצירת צורות ארוכות רצופות כמו צינורות או כלבי ים, שנרפאים אז בתנור אוויר חם.

הִתרַפְּאוּת:החום והלחץ בתבנית מפעילים את חומרי הריפוי המבוססים על חמצן -, ויוצרים קישורים צלב קבוע {}}} בין שרשראות הפולימר. זה הופך את התרכובת הרכה למוצק עמיד ואלסטי.

2. גומי סיליקון נוזלי (LSR) / שתיים - מערכות חלק

LSR הוא צמיגות נמוכה - צמיגות, נוזל הניתן לשאוב שהוא אידיאלי עבור חלקי דיוק מורכבים, גבוהים- כמו פטמות בקבוקי תינוקות, מכשירים רפואיים וחותמות.

הַרכָּבָה:פולימר הבסיס הוא נוזל. הנוסחה מאוזנת בקפידה לשני רכיבים (חלק א 'וחלק ב):

חלק א:מכיל את הזרז מבוסס הפלטינה -.

חלק ב:מכיל את הקישור הצלב - (לעתים קרובות סילאן).

ערבוב ועיצוב:חלק א 'וחלק ב' נשאבים ביחס מדויק של 1: 1 דרך מערבל סטטי ואזמוזרק לתבנית מחוממת.

הִתרַפְּאוּת:החום בתבנית מעורר מהירתגובת תוספתבין שני החלקים, הגורם להם לחצות את - קישור כמעט באופן מיידי. זה מאפשר מחזורי ייצור מהירים מאוד (לרוב 20-30 שניות).

טבלת סיכום: HTV מול LSR

בעיקרו של דבר, ייצור גומי סיליקון הוא תהליך של בניית שרשראות ארוכות וגמישות מחול, חיזוקן ואז קושר אותן לצמיתות יחד כדי ליצור חומר חזק, יציב ורב תכליתי להפליא.