فهرست مطالب
مقدمه 5
کائوچوی سیلیکون 6
شیمی الاستومرهای سیلیکون 6
سیلیکون (Silicone) چیست؟ 7
عنصر سیلیسیم 8
Silica Gel : 8
Silicone : 9
انواع سیلیکون ها: 11
سیلیکون های گروه HTV 11
سیلیکون های گروه RTV 12
سیلیکون های گروه LSR 12
سیلیکون رابر 13
ورق سیلیکون 14
مقاومت در برابر دما: 14
مقاومت در برابر سرما: 14
مقاومت محیطی: 15
خواص الکتریکی: 15
مقاومت در برابر بخار: 15
مقاومت در برابر آتش: 15
غیرسمی: 16
ضد روغن: 16
تولید سیلیکون و مشتقات آن: 16
مروری بر فرایند تولید سیلیکون متخلخل 17
ابداع روش جدید برای تولید ارزان و سالم "سیلیکون کریستالی" 18
چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می رسیم ؟ 19
روش تولید 25
الاستومرهای قالب گیری 28
قالب سازی RTV Silicon Rubber 28
مراحل فرایند ساخت قالب سیلیکونی: 28
خمیر سیلیکونی : 29
انواع خمیرهای حرارتی 31
دیگر موارد استفاده سیلیکون: 34
رزین های سیلیکونی 35
کاربرد رزین های سیلیکونی: 36
رزین آلکیدهای سیلیکون: 36
رنگ های سیلیکونی 36
روغن های سیلیکون 37
صنایع استفاده کننده سیلیکون: 38
صنایع مقره و برقگیر 38
صنایع خودرو سازی 40
صنایع روشنایی 40
صنایع ساختمانی 41
تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی 43
صنایع گاز سوز 44
صنایع لوازم خانگی 44
لاستیک سازان – کامپاند و مواد اولیه 45
صنایع غذایی و بهداشتی 45
شیلنگ و انواع پروفیل عمومی 46
صنایع هوا فضا و صنایع نظامی 46
صنایع واگن سازی و تاسیسات تونل 46
کاربرد سیلیکون درارتوپدی: 49
منابع: 53
مقدمه
از زمانهای قدیم (بدو تولد شیمی پلیمر)، شیمیدانانی که روی کائوچو کار می کردند بر این تلاش بودند که خواص کائوچوی طبیعی را بگونه ای بهبود بخشند که تحت تاثیر عوامل جوی قرار نگیرد. حرارت، روغنها، حلالها، مواد شیمیایی اکسید کننده و اوزن، معمولی ترین عوامل و موادی هستند که نابودی مولکول کائوچوی طبیعی را موجب می شوند. فکر تهیه و ساخت کائوچوهای مصنوعی، به ویژه آن دسته از کائوچوهای مصنوعی که مقاومت بهبود یافته ای نسبت به کائوچوی طبیعی در مقابل عوامل جوی و شیمیایی داشته باشند، نیز موازی بهبود خواص کائوچوی طبیعی مطرح و دنبال می شد، تا اینکه الاستومرهای مصنوعی تهیه و گسترش یافته و برخی از حفاظتها را علیه عوامل جوی تامین نمودند.
اولین بار در سال 1930 با معرفی کائوچوی مصنوعی کلروپرن، صنعت با اولین کائوچوی مقاوم در مقابل روغن، آشنا گردید. ادامه ی وضعیت اخیر سبب شد تحولی در صنعت لاستیک فراهم آید، به طوری که مواد الاستومری که مقاومت مداوم در دمای 300 دارند ساخته شوند. در ابتدا بهبود بخشیدن در یک خاصیت، فساد پلیمر را در خواص دیگر سرعت می داد، به طوری که پلیمرهایی که در مقابل روغن مقاوم بودند، معمولا در درجه حرارتهای پایین سفت و شیشه ای می شدند، در حالی که الاستومر دیگری که در مقابل روغن مقاوم نبود، در این درجه حرارتها، کاملا انعطاف پذیر باقی می ماند. این وضعیت، مهارت تکنولوژیستهای لاستیک و شیمیدانان پلیمر را به جهتی سوق داد که در آن، فراسنج های لازم برای محصول نهایی را مد نظر قرار دهند. این گرایش، منجر به این شد که در مدتی نسبتا کوتاه، کائوچوهایی با خواص ویژه ساخته شوند، که وقتی به کالا تبدیل می شدند، هم مزایا و هم معایب چشمگیی داشتند، و از همین جا بود که کائوچوهای ویژه رفته رفته به وجود آمدند.
کائوچوهای ویژه (با مصارف ویژه) معمولا از کائوچوهای با مصرف عام گرانتر هستند، و این مساله دامنه ی کاربرد آنها را محدود می سازد وجز در موارد حساس، مصرف کنندگان از کاربرد آنها طفره می روند.
کائوچوهای سیلیکون و فلوئور و سیلیکون از این دسته کائوچوها (کائوچوهای ویژه) به شمار می روند که بطور جداگانه مورد بررسی قرار خواهند گرفت
کائوچوی سیلیکون
واژه ی "سیلیکون" در سال 1923 توسط پروفسور کیپینیگ آمریکایی، که پیشرو پژوهش در مورد ترکیبات آلی فلزی سیلیکون بود، بکار رفت. ولی امروزه به ترکیبهایی اطلاق می شود که در آنها پیوند Si-O-تکرار می شود. از این دسته ترکیبها؛ سیالها، گریسها، رزینها و کائوچوهای سیلیکون را می توان نام برد. کائوچوهای اخیر در سال 11944 معرفی و در سال 1947 به بازار عرضه شدند.
کائوچوی سیلیکون در 40 ساله ی اخیر، به عنوان یک یاز مواد الاستومری ویژه پر مصرف معرفی شده و تکنولوژی آنها نیز نسبت به بقیه، سریعتر پیشرفت نموده است، زیرا بسیاری از صنایع عمده، از این کائوچو در وسایل و ابزار خود به شکلهای مختلف استفاده نموده اند. وزن مولکولی زیاد پلیمرهای "دی متیل سیلوکسان" سبب ایجاد بسیاری از خواص مطلوب در کائوچوهای سیلیکون شده است.
شیمی الاستومرهای سیلیکون
رشد سریع مصرف الاستومر سیلیکون، از جنگ جهانی دوم تا کنون، به خواص بی نظیر آن در مقایسه با الاستومرهای دیگر مربوط می شود. این خواص در حقیقت به ساختمان مولکولی که زنجیرهای طویلی از Si-Oبا ثبات حرارتی زیاد، توسط گروههای آلی احاطه شده نسبت داده می شود. در مقایسه با زنجیرهای هیدروکربنه ی الاستومرهای آلی، کائوچوهای سیلیکون حجم مولکولی زیاد و نیروهای جاذبه ی بین مولکولی خیلی کمی دارند:
زنجیر اصلی همه ی پلیمرهای آلی از اتمهای کربن متصل بهم ساخته می شود که انرژی پیوند C-C در آنها 343 کیلو ژول بر مول می باشد. ساختمان زنجیر اصلی سیلیکونها (از جمله دی متیل پلی سیلوکسان) از پیوندهای سیلیسیم – اکسیژن ساخته شده که انرژی پیوند si-o در آن، 373 کیلو ژول بر مول است. این اتصالها، همان اتصالی ست که در شن، ماسه، کوارتز و شیشه وجود دارد. ترکیبات اخیر درجه حرارتهای خیلی بالا را تحمل می کنند، بدون اینکه تغییری حتی جزیی، در ساختار شیمیایی آنها ایجاد شود، در صورتیکه پلیمرهای آلی در این درجه حرارتها تخریب می شوند.
اکثر پلیمرهای آلی، اتصال دو گانه دارند که این اتصال، محل مناسبی برای حمله ی اوزن، به ویژه در غلظتهای زیاد می باشد. در پلیمرهای سیلیکونی، پس از پخت، اتصالهای دو گانه ی احتملای ذف شده، بنابراین محلی برای حمله ی اوزن حتی در غلظتهای خیلی بالا، و برای زمانهای خیلی طولانی باقی نخواهند ماند.
سیلیکون (Silicone) چیست؟
سیلیکون ها ترکیباتی مصنوعی هستند با تنوع زیاد در شکل و کاربرد، معمولا مقاوم در برار حرارت و لاستیکی شکل هستند. سیلیکون بدلیل آبگریزی، مقاومت محیطی فوق العاده و مقاومت الکتریکی همچنین خصوصیات خود پالایندگی پوشش بسیار مناسب بر روی سطوح در تماس با عوامل مخرب محیطی است.
لایه ای نازک به ضخامت 0.5 میلیمتر تاثیری فوق العاده بر عملکرد سیستم ها و ادوات نظیر بست ها و مقره های برق، پل ها و تجهیزات عمرانی و ساختمان ها دارد.
Silicium : اتم سلیسیم با نماد Si در جدول تناوبی که عنصری شیمیایی از خانواده شبه فلز ها می باشد.
عنصر سیلیسیم
Silicon Dioxide : دی اکسید سیلیسیم که به سیلیس معروف می باشد که ترکیب اکسیژن با سیلیسیم باعث اکسیده شدن آن گردیده است. سیلیس 27 درصد جرم پوسته کره زمین را تشکیل می دهد که در طبیع به صورت ترکیب هایی مانند ماسه ها، ماسه سنگ ها، بلور های کوارتز و کربنات کلسیم مشاهده می شوند.
ماسه – سیلیس خالص – ساختار اتمی سیلیس
Silica Gel :
سیلیکا ژل دانه های شیشه از از جنس سیلیس فرآوری شده می باشد. یک ماده طبیعی معدنی خالص شده به شکل دانه است که در صنعت به عنوان کاتالیزور و ماده خشک کن استفاده می شود.
سیلیکا ژل جاذب قوی آب و رطوبت می باشد.
سیلیکا ژل
Silicone :
سیلیکون ها پلیمرهایی مصنوعی هستند که عمدتا از ترکیب سیلیسیم، کربن هیدروژن و اکسیژن بدست می آیند.
سیلیکون ها انواع و کاربردهای متفاوتی دارند برخی از انواع رایج آن ها عبارتند از:
– لاستیک سیلیکون یا سیلیکون لاستیکی (در قالب گیری و قالب ریزی از این نوع سیلیکون استفاده می شود)
– روغن سیلیکون
– گریس سیلیکون
– رزین سیلیکون
– سیلیکون درزگیری
شیمی سیلیکونها بر اساس چهار عاملی بودن Si استوار می باشد و از آنجائیکه در جدول تناوبی سیلیس و کربن در یک گروه قرار دارند، سیلیس نیز می تواند با اتمهای دیگر چهار پیوند تشکیل دهد.
توانایی سیلیکون برای تشکیل پیوند با کربن، هالوژنها و اکسیژن و اتمهای دیگر باعث میشود که از سیلیکونها محصولات متنوع با کاربردهای گوناگون حاصل شود.
کلمات به کار رفته در شیمی سیلیکون از اصطلاحات علمی شیمی آلی مشتق شده است . به عنوان مثال واژه سیلان برای ترکیبی به فرمول 4SiH به کار می رود مشتق شده که از تشابه آن با متان یا CH4 است.
مواد سنتزی که سیلیکون نامیده می شوند شامل نوع خاصی از پلیمرها یا مولکو لهایی با زنجیر طولانی می باشند که پیوند Si-O متوالیاً در زنجیره اصلیشان تکرار میشود.
این پلیمرها قادر به حفظ خواص خود در محدوده وسیعی از تغییرات محیطی می باشند. علیرغم پلیمرهای آلی که حاوی اتم های کربن در زنجیره اصلی خود می باشند، سیلیکون ها متوالیاً دارای پیوندهای سیلیسیوم اکسیژن Si-O در زنجیره اصلی خود می باشند و گروه های آلی حاوی کربن از کناره ها به اتم سیلیسیوم متصل میشوند. مهم ترین گروه های آلی، متیل و فنیل می باشند.
با تعدیل طول زنجیره(Si-O) سیلیکون ها در سه شکل مهم سیال، الاستومر و رزین به دست میآیند که این ترکیبات در زمینه های مختلف از جمله روان کننده ها، مواد ضد آب، واکس ها، براق کننده ها، عایق های الکتریکی، پوشش های غیرچسبان و… استفاده می شوند. برخلاف سایر پلیمرهای آلی که ممکن است در طبیعت نیز یافت شوند، سیلیکون ها فقط از راه سنتز به دست می آیند.
خواص منحصر به فرد سیلیکونها که آنها را از سایر پلیمرها متمایز می کند مربوط به پیوند Si-O موجود در ساختار آنها می باشد زیرا این پیوند به مراتب قوی تر از پیوند C-C در پلیمرهای آلی می باشد، لذا سیلیکون ها در برابر اکسیداسیون مقاوم تر بوده و همچنین عایق الکتریکی بهتری می باشند. علاوه بر این زنجیره Si -O به راحتی حلقوی شده و گروه های متصل به سیلیسیوم نیز به راحتی حول پیوند خود می چرخند. زنجیره Si-O (زنجیر سیلوکسان) از هیدرولیز ارگانوهالوسیلان ها و سپس کندانس کردن آن حاصل می شود، سیلیکون ها دارای نقطه انجماد، کشش سطحی و نیروی جذب پایین می باشند که این خواص باعث شده که از آنها در زمینه های متنوعی استفاده شود.
Kipping اولین کسی بود که روش تجارتی عملی تولید سیلان های ارگونو هالوژن را ابداع نمود که برای تولید سیلیکونها استفاده می شوند. فرآیند شامل واکنش واکنشگر گرینیارد با تتراکلروسیلان می باشد.
Kipping از ساخت کلروسیلانهای جایگزین شده با متیل اجتناب کرد چون متیل کلراید:
1- یک گاز است که به آرامی واکنش می دهد و با منیزیم نیز به سختی واکنش می دهد.
2- حلالیت بسیار کمی در اتر دارد.
همان گونه که ذکر شد ترکیبات پلیمری سیلیکو نها به سه دسته عمده سیال، الاستومر و رزین سیلیکون تقسیم می شوند. مهم ترین مونومر مورد استفاده در تولید این پلیمرها متیل کلروسیلانها می باشند.
انواع سیلیکون ها:
سیلیکون های گروه HTV
سیلیکون های HTV (High Temperature Vulcanization ) و یا به تعبیری دیگر سیلیکون های HCR (High Consistency Silicone Rubber) جهت پخت شدن (Curing) نیازمند دمای بالاست. بدلیل خصوصیت شکل پذیری و تبدیل شدن به آمیزه به همراه غلتک ( Rollmill ) به آن Millable (غلتک پذیر) نیز اتلاق می گردد.
سیلیکون هایHTV بر پایه (Silicone Polymer) Polyorganosilioxan و سیلیکا به همراه طیف وسیعی از افزودنی و با خصوصیت گوناگون ترکیب شده است.
سیلیکون های HTV جهت تولید مولدینگ (قالبی) و اکسترودری (پیوسته) نیازمند اضافه شدن افزودنی ها و فرموله شدن متناسب با هر کاربرد و یا رنگدانه می باشد.
سیلیکون های گروه RTV
سیلیکون های RTV یا (Room Temperature Vulcanization) جهت پخت شدن نیازمند دمای بالا نبوده و در دمای محیط عملیات بسپارش صورت می گیرد. این سیلیکون ها در دو گروه تک جزئی و یا دو جزئی عرضه می گردند.
سیلیکون های دو جزئی B و A معمولاً بصورت 1:1 مورد کاربرد قرار می گیرند.
سیلیکون های گروه LSR
سیلیکون های LRS یا (Liquid Silicone Rubber ) و یا LSI (Liquid Silicone Injection ) و یا (LIMS (Liquid Injection Molding System نسل جدید سیلیکون ها است. این سیلیکون ها همانند HTV جهت پخت شدن (Curing) نیازمند دمای بالا بوده و بصورت دو جزئی (B وA ) عرضه می گردند.
این گروه از سیلیکون ها بدلیل مایع بودن شرایط تولید آسان تری دارند و به لحاظ دقت و خصوصیات فیزیکی نیز شرایط کنترل شده تری را ارائه می نمایند.
عمده کاربرد این محصولات در صنایع پزشکی و ارتوپدی، ساخت لوازم ورزشی و شنا، سر پستانک و برخی قطعات صنعت برق و خودرو، همچنین صنایع الکترونیک و کامپیوتر می باشد.
سرمایه گذاری اولیه تولید و همچنین قیمت بالای مواد اولیه نسبت به گروه HTV از دلایلی است که استفاده از این گروه سیلیکون را به موارد خاص محدود کرده است.
سیلیکون رابر
خصوصیات خاص سیلیکون رابر به عنوان پلیمر " Organosiloxane " از ساختار مولکولی منحصر به فرد آن گرفته شده است که هم آلی و معدنی آنرا شامل میشود، به عبارت دیگربه علت ترکیب شدن سیلیکون و اکسیژن در سیلیکون رابرو خواص معدنی آن بخاطر مقاومت آن نسبت به حرارت ، ثبات شیمیایی، عایق الکتریکی، مقاومت در برابر سایش، هوا و مقاومت در برابر ازن و غیره از کائوچوهای آلی معمولی برتر و پرکاربردتر می باشد.
ترکیبات سیلیکون رابر در صنایع مختلف مانند پد صفحه کلید، رول صنعتی، سیم، نوار رسانای حرارتی، دارو، مقره و دیگر تجهیزات انتقال برق به عنوان عایق مورد استفاده قرار می گیرند.
سیلیکون رابر یک الاستومر متشکل از سیلیکون، به خودی خود یک سیلیکون پلیمر همراه با کربن، هیدروژن و اکسیژن است. سیلیکون رابرها به طور گسترده در صنعت استفاده می شود و فرمولاسیون های متعددی برای آن وجود دارد. سیلیکون رابر ها اغلب پلیمرهای یک یا دو بخشی هستند که با افزودن فیلر (پرکننده) خواص آنرا بهبود بخشیده و همچنین باعث کاهش هزینه. تمام شده آن میشوند.
سیلیکون رابر به طور کلی غیر واکنشی، با ثبات و مقاوم در برابر محیط های شامل استرس حرارتی و درجه حرارت از 55 – تا 300+ درجه سانتیگراد با حفظ خصوصیات آن است. با توجه به این ویژگیها و سهولت ساخت و شکل دادن آن، سیلیکون رابر را می توان در طیف گسترده ای از محصولات، از جمله: کارخانجات ساخت قطعات خودرو. صنعت پخت ، محصولات ذخیره سازی مواد غذایی، پوشاک مانند زیره کفش، برخی لوازم ورزشی ، صنایع الکترونیک، تجهیزات پزشکی و ایمپلنت، صنعت برق، تعمیرات و سخت افزار با محصولات از قبیل مهر، واشر، لاستیک و گسکت استفاده نمود.
ورق سیلیکون
با توسعه صنعت IT، محصولات الکترونیکی درحال کوچک تر، نازک تر و چند منظوره شدن هستند. با توجه به این روند، مدیریت حرارت محصولات الکترونیکی نیز بیشتر و بیشتر اهمیت پیدا کرده است . بر اساس ویژگی های سیلیکون رابر مانند رسانایی سیلیکون ورق حرارتی، مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر دمای بالا و غیره ، ورقهای سیلیکونی توسعه داده شده اند و به مرور زمان تقاضا برای استفاده از ورق های سیلیکونی در صنعت خودرو، صنعت کشتی سازی، صنعت پزشکی و لوازم خانگی بسط پیدا کرده است.
برخی خصوصیات سیلیکون ها عبارتند از:
مقاومت در برابر دما:
مقاومت در برابر دما یکی از فوق العاده ترین خصوصیات سیلیکون رابرها است. کاربرد سیلیکون ها تا دمای 200 درجه تقریباً بدون جایگزین است. بگونه ای که تا 10000 ساعت کار مداوم را می توان انتظار داشت و البته در صورتیکه دما بصورت لحظه ای تا 300 درجه نیز افزایش یابد کارایی منحصر بفرد سیلیکون کماکان برقرار خواهد ماند.
در صورت نیاز به گروه سیلیکون هائی با مقاومت حرارتی دائم بیشتر ºC 300 این امکان نیز وجود دارد که از گروه های ویژه ای با قابلیت تحمل دمای بیش از 300ºC نیز استفاده کرد.
مقاومت در برابر سرما:
مقاومت در برابر سرما نیز از خصوصیات شاخص سیلیکون هاست بگونه ای که سایر پلیمرها از دمای 30ºC -الی 20ºC- خصوصیات الاستیسیته خود را از دست داده و کارایی ندارد ولی سیلیکون در
دمای 70ºC -الی 55ºC -کماکان خصوصیات الاستیسیته خود را حفظ می نماید. برخی از محصولات و گروه سیلیکون ها توان تحمل سرما تا 100ºC -با حفظ خصوصیات فیزیکی و الاستیسیته را دارند.
مقاومت محیطی:
از مهمترین خصوصیات سیلیکون ها بگونه ای که با هیچ پلیمر دیگری قابل قیاس نمی باشد. مقاومت محیطی در برابر شرایط آب و هوایی ازون، UV و باد و باران و سایش حاصل از ریزگرد و عدم جذب آلودگی به همراه خود پالایندگی است.
این خصوصیات و مقاومت الکتریکی سبب استفاده گسترده در پوشش های عایقی نظیر انواع مقره توزیع، فوق توزیع و انتقال و انواع سیم و کابل شده است.
خواص الکتریکی:
خواص الکتریکی بی نظیر سیلیکون سبب استفاده در طیف وسیعی از محصولات نظیر انواع عایق ها، سیم و کابل و مقره گردیده است. سیلیکون ها با مقاومت حجمی از 1014CmΩ تا 1016CmΩ و با کمترین تغییر با کارایی در محیط های مرطوب، سخت و آلوده و نقاطی که استفاده ایمن و پایدار حایض اهمیت است، مورد کاربرد می باشد.
مقاومت در برابر تخلیه کرونا به همراه سایر خصوصیات فوق العاده سیلیکون انتخاب برتر در محیط های برق فشار قوی است.
مقاومت در برابر بخار:
در سخت ترین شرایط و استفاده مداوم و طولانی مدت سیلیکون را بر فقط امکان جذب رطوبت را حداکثر به میزان 1% دارد و (با این میزان ناچیز) بدون تغییر در شرایط عملکردی آن همچنان بازده بسیار مطمئن خواهد داشت. در صورت نیاز به عملکرد در دمای بیش از ºC 150 و یا تحت فشار بالا گروههای ویژه از سیلیکون های بهبود یافته مورد کاربرد می باشد.
مقاومت در برابر آتش:
سیلیکون ها در زمان مجاورت با آتش به راحتی آتش نخواهند گرفت. خصوصیات خود-خاموش شونده سیلیکون نیز ویژگی بسیار مهم در این زمینه است. سیلیکون ها نیز در زمان سوختن نظیر سایر مواد مقادیر ناچیز گازهای سمی تولید می کنند که این مقدار قابل اغماض، حاوی مواد هالوژنه نمی باشد به عبارتی Halogen-Free می باشد.
گروهی از سیلیکون های RTV جهت ساخت انواع فوم ضد آتش با قابلیت فوق العاده مهار آتش که در مراکز با قابلیت اشتعال پذیری خطرناک نظیر پالایشگاهها و پتروشیمی ها و نیروگاهها و…. مورد استفاده می باشند.
غیرسمی:
سیلیکون ها بدلیل غیرسمی بودن در ساخت انواع سر پستانک نوزادان، استاپرهای پزشکی و همچنین ظروف پخت غذا و البته ساخت انواع تجهیزات شنا نظیر عینک و پوشاننده گوش، بصورت بدون جایگزین مورد استفاده می باشد.
ضد روغن:
سیلیکون های RTV مناسب استفاده در گروه ضد روغن نبوده و می بایست از گروه سیلیکون های HTV استفاده کرد. سیلیکون ها در زمان تماس با انواع روغن اتومبیل متورم نشده و تاثیرپذیر نخواهند بود. سیلیکون ها از حلال های قطبی نظیر بنزین، تلوئن و گازوئیل تاثیر پذیرفته و پس از خروج از محیط آلوده مجدد سعی در بازیافت خصوصیات ذاتی خود را دارند.
تولید سیلیکون و مشتقات آن:
لاستیک های سیلیکون مخلوط بسپارهای کانی ـ آلی هستند که از پلیمریزاسیون (بسپارش) حلقه باز (Ring Opening Polymerization) انواع سیلان ها و سیلوکسان ها بدست می آیند. با اینکه گران اند ولی مقاومت قابل توجه آنها در برابر گرما به استفاده منحصر از این لاستیک ها در مصارف دمای بالا منجر می شود. زنجیره اصلی لاستیک سیلیکون به صورت خطی با وزن مولکولی بالا می باشد که به طور یک در میان از سیلسیم (Si) و اکسیژن (O) درست شده و فاقد کربن است.
پلیمرهای سیلوکسان سنگین صمغ سیلیکون نامیده میشوند. اکثر صمغ های سیلیکون متیل پلی سیلوکسان می باشند. صمغ های سیلیکون برای اینکه در صنعت قابل استفاده باشند، نیاز به پخت یا ولکانیزه شدن دارند که محصول بدست آمده از عمل ولکانیزاسیون، الاستومر نامیده میشود. انعطاف پذیری الاستومر با اضافه کردن مقدار کمی گروه های فنیل به زنجیره سیلوکسان در دماهای پایین حاصل میشود.
صمغ های مورد استفاده در تولید الاستومرها از مانایی فشاری(Compression Set) کمی برخوردار هستند که این مشکل نیز با افزودن مقداری از گروه های وینیل به ساختار الاستومر رفع می شود.
ولکانیزاسیون الاستومرهای سیلیکون به دو صورت، ولکانیزاسیون در دمای اتاق و ولکانیزاسیون در دمای بالا انجام می گیرد.
لاستیک هایی که در دمای بالا پخت می شوند:
این نوع لاستیک ها به صورت جامد خمیری شکل بوده و برای ایجاد اتصالات عرضی، علاوه بر عامل پخت (اتصال دهنده)، حرارت و فشار ضروری است. عامل پخت نیز پراکسید می باشد و از این لاستیک ها برای ساخت قطعات قالبگیری استفاده می شود.
لاستیک هایی که در دمای محیط ولکانیزه می شوند:
دارای وزن مولکولی پایین تر نسبت به گروه اول می باشند. این نوع لاستیک ها مایع بوده و برای ایجاد اتصالات عرضی فقط عامل پخت (اتصال دهنده) مانند مواد آلی ـ معدنی به لاستیک افزوده می گردد. روش های پخت این لاستیک ها به صورت های زیر است:
پخت تراکمی دو جزئی ـ بدون رطوبت:
دو جزئی یعنی عامل پخت و کاتالیزور درست قبل از مصرف لاستیک به آن اضافه شود.
پخت تراکمی یک جزئی ـ تابع رطوبت:
عامل پخت لاستیک در هنگام تولید لاستیک به آن اضافه می شود و در معرض هوا پخت می شود.
پخت اضافی:
ایجاد اتصالات عرضی مستقل از هوا و رطوبت است.
دسته های دیگری نیز وجود دارند مانند لاستیک های سیلیکونی مایع، قابل پخت در حرارت و دسته های دیگر…
مروری بر فرایند تولید سیلیکون متخلخل
در یک سیستم انفجاری قوی سیلیکون متخلخل به عنوان زمینه ی میزبان، پذیرای مواد اکسید کننده ی مختلف می باشد. در ابتدا به منظور ایجاد سیلیکون متخلخل و آماده سازی سطح، روش حکاکی الکتروشیمیایی معرفی شده است و سپس محصول بدست آمده برای ایجاد کامپوزیت های مربوطه، تحت شرایط پردازش قرار می گیرد. در این فرآیند، ویفر سیلیکون تک کریستال، در نقش آند برای تشکیل سیلیکون متخلخل اکسایش می یابد. فرآیند اکسایش به پارامترهایی نظیر مقاومت ویژه ی سیلیکون، ترکیب الکترولیت، جهت کریستالو گرافی، دما و دانسیته جریان بستگی دارد. طی واکنش صورت گرفته، سیستم در مجاورت به و تبدیل می شود:
SiF62- + 2H2 + 4H + Si + 2H+ + 6HF
در مرحله بعد، حفره های ایجاد شده توسط روش های خاصی بوسیله عوامل اکسیدکننده ی مختلف، پر می شود که با توجه به نوع ماده پرکننده، خصوصیات انفجاری محصول به دست آمده تغییر می کند. در این موارد، معمولاً نمک های نیترات و پرکلرات به عنوان اجزاء اکسیدکننده استفاده می شوند. محصولات به دست آمده، پایداری مکانیکی مطلوب داشته، به روش های معمول و قابل کنترل مشتعل می شوند و پایداری بلند مدت دارند. میزان انرژی حاصل از عملکرد و سرعت واکنش به دست آمده، قابل پیش بینی بوده و تکرارپذیر است. میزان انرژی حاصل از انفجار، حداکثر KJ/gr28 بوده و دمای احتراق در گستره K 4100-2900 تغییر می کند.
ابداع روش جدید برای تولید ارزان و سالم "سیلیکون کریستالی"
محققان دانشگاه میشیگان آمریکا، روشی نوین را در ساخت سیلیکون کریستالی معرفی کرده اند که می تواند موجب تولید ارزان تر و سالم تر این جزء اساسی کامپیوترها و سلول های خورشیدی شود.
امروزه سیلیکون کریستالی در الکترونیک مدرن از طریق مجموعه ای از واکنش های شیمیایی پر انرژی با دمایی بیش از 2000 درجه فارنهایت به دست می آید که میزان بالایی از دی اکسید کربن را نیز به وجود می آورد اما اکنون دانشمندان توانسته اند با ابداع روشی جدید، سیلیکون کریستالی را تنها در دمای 180 درجه فارنهایت تولید کنند.
برای تصور سادگی این چرخه، کافی است عمل اشباع آب توسط شکر را در نظر بگیرید که طی آن شکر می تواند به طور خود به خود کریستال تولید کند حال طی این آزمایش، به جای آب، فلز مایع و سیلیکون نیز نقش شکر را ایفا می کند.
"مالدونادو" و همکارانش، محلولی حاوی تتراکلرید سیلیکون را ساختند که آن را به عنوان پوشش الکترود گالیم مایع به کار بردند الکترون های فلز، تتراکلرید سیلیکون را به سیلیکون خام تبدیل می کند که پس از این در فلز مایع که اساسی ترین بخش این چرخه است، حل می شود.
بسیاری از فلزات جامد می توانند الکترون هایی را آزاد کنند که تتراکلرید سیلیکون را به سیلیکون به اصطلاح بی نظم تبدیل کند، اما تنها فلزاتی مانند گالیم، می توانند بدون ایجاد گرمای اضافی به عنوان مایعی برای کریستال شدن سیلیکون مورد استفاده قرار گیرند.
نوارهای تیره کریستال های سیلیکون بر سطوح الکترودهای گالیم مایع انباشته می شوند. اندازه این کریستال ها بسیار کوچک است، (1/2000هزارم میلیمتر در قطر)، اما محققان امیدوار هستند که این تکنولوژی را برای تولید کریستال های سیلیکونی بزرگتر به قدری ارتقاء دهند تا درخور کاربردهایی نظیر تبدیل انرژی نور به الکتریسیته یا ذخیره انرژی شود.
سیلیکون متبلور پر کاربردترین ماده برای انرژی خورشیدی است، اما قیمت بالای سیلیکون محققان را مجبور به پیداکردن نیمه رساناهای جایگزین کرده است.
چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می رسیم ؟
چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می رسیم ؟ ( قطعات و سیستم های الکترونیک )
چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می رسیم ؟
درحالی که شرکت های پیشگام در صنعت میکروالکترونیک و تولید پردازنده ها، به تکنولوژی های بسیار پیشرفته ای دست یافته اند و ما هر روز با دستگاه های مجهز به چنین محصولاتی کار می کنیم، مناسب است تا یک بار دیگر نگاهی به فرایند تولید پردازنده ها بیندازیم، فرایندی که در آن اساساً از ماده اولیه ای مانند شن، مدارات مجتمع فوق ظریفی مانند پردازنده P4 به دست می آید.
ماده اولیه امروزه همه می دانند که ماده اولیه پردازنده ها همچون دیگر مدارات مجتمع الکترونیکی، سیلیکون است. در واقع سیلیکون همان ماده سازنده شیشه است که از شن استخراج می شود. البته عناصر بسیار دیگری هم در این فرایند به کار برده می شوند و لیکن از نظر درصد وزنی، سهم مجموع این عناصر نسبت به سیلیکون به کار رفته در محصول نهایی بسیار جزئی است.
آلومینیوم یکی از مواد دیگری است که در فرایند تولید پردازنده ها اهمیت زیادی دارد. هرچند که در پردازنده های مدرن، مس به تدریج جایگزین آلومینیوم می شود.
علاوه بر آنکه فلز مس دارای ضریب هدایت الکتریکی بیشتری نسبت به آلومینیوم است، دلیل مهم تری هم برای استفاده از مس در طراحی پردازنده های مدرن امروزی وجود دارد. یکی از بزرگ ترین مسائلی که در طراحی پردازنده های امروزی مطرح است، موضوع نیاز به ساختارهای فیزیکی ظریف تر است. به یاد دارید که اندازه ها در پردازنده های امروزی در حد چند ده نانومتر هستند. پس ازآنجایی که با استفاده از فلز مس، می توان اتصالات ظریف تری ایجاد کرد، این فلز جایگزین آلومینیوم شده است.
آماده سازی فرایند های تولید قطعات الکترونیکی از یک جهت با بسیاری از فرایند های تولید دیگر متفاوت است. در فرایند های تولید قطعات الکترونیک، درجه خلوص مواد اولیه مورد نیاز در حد بسیار بالایی اهمیت بسیار زیادی دارند. اهمیت این موضوع در حدی است که از اصطلاح electronic grade برای اشاره به درجه خلوص بسیار بالای مواد استفاده می شود.
به همین دلیل مرحله مهمی به نام آماده سازی در تمامی فرایند های تولید قطعات الکترونیک وجود دارد. در این مرحله درجه خلوص موارد اولیه به روش های گوناگون و در مراحل متعدد افزایش داده می شود تا در نهایت به مقدار خلوص مورد نظر برسد. درجه خلوص مواد اولیه مورد نیاز در این صنعت به اندازه ای بالا است که توسط واحد هایی مانند ppm به معنی چند اتم ناخالصی در یک میلیون اتم ماده اولیه، بیان می شوند.
آخرین مرحله خالص سازی ماده سیلیکون، به این صورت انجام می شود که یک بلورِ خالص سیلیکون درون ظرف سیلیکون مذاب خالص شده قرار داده می شود، تا بلور بازهم خالص تری در این ظرف رشد کند (همان طور که بلورهای نبات در درون محلول اشباع شده به دور یک ریسمان نازک رشد می کنند). در واقع به این ترتیب، ماده سیلیکون مورد نیاز به صورت یک شمش تک کریستالی تهیه می شود (یعنی تمام یک شمش بیست سانتی متری سیلیکون، یک بلور پیوسته و بدون نقص باید باشد!).
این روش در صنعت تولید چیپ به روش CZ معروف است. تهیه چنین شمش تک بلوری سیلیکون آن قدر اهمیت دارد که یکی از تحقیقات اخیر اینتل و دیگر شرکت های تولید کننده پردازنده، معطوف تولید شمش های سی سانتی متری سیلیکون تک بلوری بوده است. درحالی که خط تولید شمش های بیست سانتی متری سیلیکون هزینه ای معادل 5/1 میلیارد دلار در بر دارد، شرکت های تولید کننده پردازنده، برای به دست آوردن خط تولید شمش های تک بلوری سیلیکون سی سانتی متری، 5/3 میلیارد دلار هزینه می کنند.
موضوع جالب توجه در این مورد آن است که تغییر اندازه شمش های سیلیکون تک بلوری، تا کنون سریع تر از یک بار در هر ده سال نبوده است.
پس از آنکه یک بلور سیلیکونی غول آسا به شکل یک استوانه تهیه گشت، گام بعدی ورقه ورقه بریدن این بلور است. هر ورقه نازک از این سیلیکون، یک ویفر نامیده می شود که اساس ساختار پردازنده ها را تشکیل می دهد. در واقع تمام مدارات یا ترانزیستورهای لازم، بر روی این ویفر تولید می شوند. هر چه این ورقه ها نازک تر باشند، عمل برش بدون آسیب دیدن ویفر مشکل تر خواهد شد.
از طرف دیگر این موضوع به معنی افزایش تعداد چیپ هایی است که می توان با یک شمش سیلیکونی تهیه کرد. در هر صورت پس از آنکه ویفر های سیلیکونی بریده شدند، نوبت به صیقل کاری آنها می رسد. ویفر ها آنقدر صیقل داده می شوند که سطوح آنها آیینه ای شود. کوچکترین نقصی در این ویفر ها موجب عدم کارکرد محصول نهایی خواهد بود. به همین دلیل، یکی دیگر از مراحل بسیار دقیق بازرسی محصول در این مرحله صورت می گیرد. در این گام، علاوه بر نقص های بلوری که ممکن است در فرایند تولید شمش سیلیکون ایجاد شده باشند، نقص های حاصل از فرایند برش کریستال نیز به دقت مورد کنکاش قرار می گیرند.
پس از این مرحله، نوبت به ساخت ترانزیستور ها بر روی ویفر سیلیکونی می رسد. برای این کار لازم است که مقدار بسیار دقیق و مشخصی از ماده دیگری به درون بلور سیلیکون تزریق شود. بدین معنی که بین هر مجموعه اتم سیلیکون در ساختار بلوری، دقیقاً یک اتم از ماده دیگر قرار گیرد. در واقع این مرحله نخستین گام فرایند تولید ماده نیمه هادی محسوب می شود که اساس ساختمان قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور را تشکیل می دهد. ترانزیستورهایی که در پردازنده های امروزی به کار گرفته می شوند، توسط تکنولوژی CMOS تولید می شوند.
از زمان های دور مردم آگاهی داشتند که خاک رس ( clay ) را می توان برای ساخت نقوش ساده مانند برگ و سکه استفاده نمود. در حقیقت با بدست آمدن یک جسم منفی یا قالب منفی و با استفاده از ماده ای مانند گچ، ریخته گری انجام می شود. و می توان با تولید قالب گچی از روی شکل اصلی کپی تهیه کرد. امروزه خاک رس هنوز برای ساخت قالب استفاده می شود مخصوصاً برای بازسازی قطعات تاریخی مانند مجسمه ها. علت استفاده از خاک رس تنها قیمت ارزان این ماده نیست بلکه به خاطر این مسئله است که خاک رس با آب شسته می شود. و ازاین رو اثری بر روی قطعه ی اصلی نمی گذارد. قالب های گلی با ایجاد یک لایه ی گلی به ضخامت چند سانتیمتر بر روی نمونه ی اصلی بدست می آید که درصد رطوبت گل آن زیاد نبوده و همچنین از پودر تالک برای ایجاد جدایش و عدم اتصال گلی به نمونه ی اصلی استفاده می شو. قالب گچی تهیه شده در بخشی گچی قرار می گیرد. این بخش گچی مانند یک بخش پوسته ای صلب عمل کرده که به آن کانتر مولد (counter mold) می گویند. یک سیم فلزی نرم را می توان بر روی قطعه ی اصلی و پیش از اعمال گل قرار داده تا عمل جداسازی قالب ها از نمونه ی اصلی آسان تر انجام شود. این سیم قالب گلی را به چند بخش کوچکتر تقسیم می کند. این قطعات گلی در صورت نیاز تکثیر می شوند و پس ازاتصال دوباره ی بخش های جداشده به هم و پخت آنها می توان از گچ برای تهیه ی قالب برای تولید نمونه های گچی از قالب گلی استفاده کرد. یکی از سوالاتی که ممکن است بوجود آمده باشد این است که چرا از نمونه ی اصلی کپی برداری می شود؟ در پاسخ این سوال باید گفت که قطعات کپی معمولاً برای نمایش در موزه استفاده می شود تا از سرقت نمونه ی اصلی جلوگیری شود.
تکنیک بالا دارای کاستی هایی نیز هست. مثلاً به خاطر اینکه گل مورد استفاده در قالب گیری دارای رطوبت زیادی نیست، جزئیات نمونه ی اصلی به طور واضح ایجاد نمی شوند. همچنین محل جفت شدن قطعات قالب موجب پدید آمدن عیوب در نمونه ی قالب گیری شده می شود. امکان ترمیم قالب پس از شکل دهی و تغییر شکل های بوجود آمده در قالب که به خاطر طبیعت گل اتفاق می افتد باعث پدید آمدن اعوجاج در قالب تهیه شده می شود. این اعوجاج ها سبب می شود که چنین قالبی تنها برای ساخت یک نمونه ی کپی مناسب باشد.
بهبود عمده ای که در زمینه ی قالب سازی پدید آمده است، استفاده از کشپارها (elastomers) به عنوان مواد قالب سازی است. این کشپارها (الاستومرها) به صورت ترکیباتی مایع تهیه شده و معمولاً از دو ماده تشکیل می شوند. به خاطر مایع بودن این مواد، قالب گیری آنها آسانتر می باشد. پس از سخت شدن الاستومر، ماده ای با قابلیت انعطاف پذیری تولید می شود. این ماده به آسانی کشیده می شود و از این رو به راحتی از نمونه ی اصلی جدا می شود. به هر حال به دلیل طبیعت کشسان، مواد قالب گیری الاستومری پس از کشیده شدن به اندازه ی اولیه برگشته و شکل اولیه ی خود را حفظ می کنند. این شکل بدست آمده دارای تورفتگی های منفی است که تمام جزئیات سطح نمونه ی اصلی را نشان می دهند.
اولین منبع مورد استفاده از قالب های سیلیکونی (silicone) به دهه ی 50 برمی گردد. در این منبع با استفاده از یک قالب سیلیکونی کامپوزیتی از میکا یا کاغذ به همراه یک بایندر تهیه شده بود. که این کامپوزیت در اطراف یک پیچه ی الکتریکی جای می گرفت. اگر بخواهیم درست نگاه کنیم اولین کاربرد سیلیکون در مسائل قالب گیری مربوط به قالب های دندانی (dental molds) می شود. در این نوع قالب ها کلیه ی جزئیات مدنظر طراح بدست می آید. محصولات تجاری تولیدی در این زمینه از سال 1955 به بازار عرضه گشته و پس از آن ترکیبات با گیرش سریع (fast-curing) نیز به بازار آمد.
در مقایسه با قالب گیری فلزی، قالب های کشپاری نیازمند ابزارآلات بسیار کمی هستند. در واقع در روز قالب سازی از فلز این نیاز وجود دارد که همه ی جزئیات به صورت منفی بر روی قالب حکاکی گردد. که این مسئله نیازمند وسایل فلزکاری زیادی است. به عنوان یک نتیجه باید گفت که قالب های فلزی در هنگامی مناسبند که بخواهیم تعداد زیادی نمونه تکثیر کنیم. قالب های الاستومری نیز برای تکثیر تعداد کم نمونه مناسب است.
روش تولید
محصولات الاستومری مختلفی برای تهیه ی قالب موجود می باشند. ویژگی کلیدی و عمومی این محصولات این است که آنها در ابتدا ترکیباتی مایع هستند و می توان به آسانی آنها را در اطراف نمونه ی اصلی قرار داد و پس از کامل شدن شکل گیری با استفاده از فرآیند سخت کردن، الاستومر جامد را تشکیل داد. فرآیند سخت کردن مواد الاستومری به نوع ماده (ترموست یا ترموپلاست) بستگی دارد. مثلاً مواد الاستومری ترموپلاست بوسیله ی سردکردن، امولسیون های لاتکس بوسیله ی تبخیر آب و سیستم های دارای دو جزء شیمیایی فعال بوسیله ی واکشن شیمیایی سخت می شوند.
ساده ترین نوع قالب، قالب یک تکه (one-piece block mold) است. (شکل 1) فرآیند تولید این قالب شامل مراحل زیر است:
1) قطعه ی اصلی یا مدل تهیه شده در داخل یک ظرف یا کانتر مولد ثابت می شود. (نمونه و کانترمولد باید به طور کامل تمیز شده باشد).
2) ترکیب مایع الاستومر به داخل فضای خالی بین کانتر مولد و نمونه ریخته می شود (ترکیب مایع الاستومر قبلاً بوسیله ی فرآیند مخلوط کردن یا ذوب کردن تهیه می شود).
3) پس از سخت شدن و جدایش بخش های کانتر مولد و نمونه از بخش الاستومری، قالب پدید می آید. سطح این قالب تمام جزئیات نمونه اصلی را به صورت منفی دارد.
قالب یک تکه ی تولیدی در این فرآیند را می توان برای ریخته گری گچ، پلی استرو یا هر ماده ی مناسب دیگر استفاده کرد و نمونه های مثبت را از نمونه ی اصلی تهیه کرد. (شکل2)
برای قطعات پیچیده تر از قالب های چند تکه استفاده می شود. یک نمونه ی سه بُعدی (مانند مجسمه) بوسیله ی یک قالب دو یا چند تکه تولید می شود. (در واقع برای ایجاد سطوح پشت و جلو قالب های یک تکه مناسب نیستند). برخلاف آن، برای تکثیر قطعات بزرگ که به صورت صفحه ای (مانند یک در کلیسا) می توان از قالب های پوسته ای (skin mold) استفاده کرد. در این روش جسم اصلی بوسیله ی تنها یک لایه ی نازک از مواد قالب گیری تیکسوتروپ (making materials thixotropic mold) کپی برداری می شود. این روش به خاطر این ابداع شده است تا میزان ماده ی قالب گیری مصرفی کاهش یابد و قیمت تمام شده ی تولید آنها کاهش یابد. ویژگی تیکسوتروپی این مواد بوسیله ی اضافه نمودن موادی مانند گلیکول یا پلی اتر سیلیکون بوجود می آید.
مکانیزم عمل این مواد بدین صورت است که با افزوده شدن آنها میانکنشی بین آنها و ذرات پرکننده ایجاد می شود. و پیوند هیدروژنی بوجود آمده دراین محیط باعث پدید آمدن موادی با قابلیت عدم سیالیت می شود. چنین قالب هایی کلیدی جزئیات سطح اصلی را ایجاد می کنند. اما دقت آنها در حد قالب های یک تکه نیست. پس از آنکه مواد قالب گیری دراین روش سخت شدند، یک کانتر مولد از جنس پلی استر تقویت شده با الیاف شیشه بر روی پوسته ی قالب ایجاد می گردد.
بنابراین قالب های پیچیده از تعداد زیادی قطعه تشکیل می شود. در این قطعات ماده ای الاستومری کمتری مصرف می گردد ولی زمان آماده سازی قالب و نمونه اصلی زیادتر است. (شکل3)
الاستومرهای قالب گیری
مواد الاستومری متنوعی در ساخت قالب استفاده می شوند. این مواد عبارتند از:
1) ترموپلاست ها مانند پی وی سی نرم. این مواد ارزان قیمت اند ولی باید نمونه ی اصلی نسبت به دما حساس نباشد و توانایی تحمل دما را تا نقطه ی ذوب این ترموپلاست ها داشته باشد.
2) امولسیون های برپایه ی لاتکس (Latex-based emulsions)
3) الاستومرهای سیلیکونی دو بخشی(two-part silicone emastomers )
قالب سازی RTV Silicon Rubber
یکی از رایج ترین کاربردهای نمونه سازی سریع در قالبسازی، ساخت قالب به روش RTV Silicon Rubber می باشد. سیلیکون ماده ای گران و پر مصرف است که می توان با قالب گیری آن در اطراف الگوی (مدل) مرجع یک قطعه، به قالب آن دست یافت، این الگوی مرجع توسط یکی از روشهای نمونه سازی سریع ساخته می شود. ریخته گری در خلاء با قالب Silicon Rubberانعطاف پذیرترین روش RT، برای ساخت قطعات پلاستیکی، سرامیکی و فلزی است.
مراحل فرایند ساخت قالب سیلیکونی:
ساخت الگوی اصلی (مرجع) توسط یکی از روشهای RP
پرداخت و تمیزکاری الگو
اتصال سیستم راهگاهی به الگو
قراردادن الگو و سیستم راهگاهی به صورت معلق در جعبه و ریختن سیلیکون مایع در اطراف الگو پخت سیلیکون به منظور جامد سازی ایجاد یک خط جدایش توسط یک چاقوی جراحی وتقسیم قالب به دو نیمه خارج ساختن الگوی مرجع از داخل قالب آماده کردن قالب برای تزریق بوسیله قالبهای Silicon Rubber معمولا می توان حدود 20 قطعه تولید با خواص مکانیکی مشابه ترموپلاستیک های مهندسی نظیر ABS ، PE ، PP و یا لاستیک تولید نمود.
مهمترین ویژگیهای روش قالب سازی سیلیکونی عبارتند از: ساخت ارزان و سریع قالب، ساخت قالب با آرایش نهایی عالی و قالب استفاده از مواد مختلف. بعلاوه این فرایند هم برای قطعات کوچک و هم برای قطعات بزرگ مناسب است. علاوه بر قالگیری رزین، ماتریسهای (حفره های) سیلیکونی برای قالبگیری تزریقی (فشار پایین) مدلهای ریخته گری دقیق نیز مناسب می باشند.
خمیر سیلیکونی :
زمانیکه شما یک سیستم خنک کننده یا Heat Sink را بر روی یک CPU یا کارت گرافیک سیستم خود نصب می کنید همیشه بایستی از خمیر سیلیکون استفاده کنید. البته شاید اسم درست این محصول خمیر سیلیکون نباشد ، به این ماده خمیری شکل خمیر حرارتی ( Thermal Paste) ، گریس حرارتی ( Thermal Grease ) ، جل حرارتی ( Thermal Gel ) و … گفته می شود که در ایران ما بیشتر آنرا با به اسم خمیر سیلیکون یا چسب سیلیکون می شناسیم. بکار بردن این خمیر باعث بالا رفتن کارایی سیستم خنک کننده CPU یا همان Heat Sink می شود. با استفاده از خمیر سیلیکون شما عمر CPU و Heat Sink خود را نیز بالا می برید و اگر به این موضوع توجه نکنید براحتی CPU شما به دلیل گرمای زیاد می سوزد.
خمیر سیلیکون در واقع یک رسانای گرمایی بسیار با کیفیت است که بین دو شیء فلزی مورد استفاده قرار می گیرد که در اینجا معمول این دو شیء سیستم خنک کننده یا Heat Sink و CPU یا GPU شما می باشد. با استفاده از این خمیر گرما به راحتی بین این دو شیء رد و بدن می شود. این خمیر زمانیکه بر روی Heat Sink و CPU یا GPU شما قرار می گیرد کلیه فضاهای خالی میکروسکوپی که بر روی CPU یا Heat Sink شما قرار دارد را پر می کند ، این فضاهای خالی می تواند باعث عدم انتقال درست گرما و در نتیجه عملکرد ضعیف سیستم خنک کننده شوند. هوا رسانای ضعیفی برای گرماست . خمیر سیلیکون که در اینجا به عنوان رابط حرارتی Thermal Interface معروف است یک رسانای گرمایی بسیار خوب است که تا صد برابر هوا می تواند گرما را منتقل کند. به این رابط حرارتی همانطور که اشاره شد TIM یا Thermal Interface Materials گفته می شود. البته بایستی توجه کنید که خمیر سیلیکون به اندازه فلز قدرت رسانایی گرما ندارد ، بنابراین بایستی به اندازه لازم مورد استفاده قرار بگیرد در غیر اینصورت می تواند کارایی سیستم خنک کننده را تحت تاثیر قرار بدهد.
وقتی روی CPU یا Heat Sink خود دست می کشیم به ظاهر سطحی صاف دارند اما در واقع حفره های میکروسکپی بر روی آنها وجود دارد که می توانید در تصویر بالا شکل کلی این حفره ها را که با رنگ سفید مشخص شده اند را مشاهده کنید. قسمت سفید تصویر دقیقا همانجایی است که فضاهای خالی وجود دارد و بایستی با TIM یا همان خمیر سیلیکون پر شوند. البته تصویر بالا یک تصویر واقعی نیست و فقط برای روشن کردن مفهوم فضای خالی و حفره های هوای میکروسکپی استفاده می شود. اگر شما یک CPU یا Heat Sink واقعا مسطح داشته باشید دیگر به خمیر سیلیکون نیز نیاز نخواهید داشت ، اما هنوز چنین سطحی ایجاد نشده است و به نوعی تا چندین سال بعد نیز نمی توان چنین سطحی را تولید کرد که عاری از هرگونه حفره ریز باشد ، بنابراین شما حالا حالا ها به خمیر سیلیکون نیاز دارید.
انواع خمیرهای حرارتی
تا اینجا کلی در خصوص دلیل استفاده از خمیرهای حرارتی صحبت کردیم اما نکته در اینجاست که مرتب ما واژه خمیر سیلیکون را استفاده کردیم ، دلیل آن مشخص است ، در بازار ایران ما این محصول خمیر حرارتی را به عنوان خمیر سیلیکون می شناسیم اما بایستی توجه کنیم که انواع مختلفی از خمیرهای حرارتی وجود دارد که خمیر سیلیکون یا Silicon Paste صرفا یکی از این نوع خمیر هاست و چند نوع دیگر از این محصولات نیز وجود دارد که شما بایستی با آنها نیز آشنا بشوید ، بصورت کلی سه نوع خمیر حرارتی وجود دارد که به شرح زیر می باشند :
* بر پایه فلز یا Metal Based : این نوع TIM ها بیشترین محبوبیت را در بازار دارند ، با توجه به اینکه از جنس فلز ساخته می شوند بیشتری انتقال گرما را داشته و بنابراین بیشتری کارایی را نسبت به دو مورد دیگر دارند. در واقع این نوع خمیر یک نوع گریس خاص است که در آن ذرات بسیار ریز فلز وجود درد و با توجه به رسانا بودن فلز ، بهترین رسانای گرمایی نیز هستند. اما همیشه هم استفاده از این نوع از خمیر حرارتی توصیه نمی شود ، یکی از معایب این نوع خمیر این است که چون از فلز در آن استفاده شده و فلز علاوه بر اینکه رسانای گرما است ، رسانای الکتریکی نیز هست ، می تواند برای سیستم های الکترونیکی مشکلاتی را ایجاد کند.
* بر پایه سرامیک یا Ceramic Based : اینگونه TIM ها نیز مانند TIM های فلزی از محبوبیت خوبی برخوردارند اما نمی توانند به خوبی فلز کارایی داشته باشند ، معمولا تفاوت درجه ای بین 1 تا 3 درجه سانتیگراد در بین این محصول و محصول فلزی وجود دارد. این نوع از TIM ها نیز مانند نوع فلزی دارای یک گریس یا خمیر هستند که در آن ذرات بسیار ریز سرامیک وجود دارد ، یکی از نقاط قوت این نوع خمیر نسبت به موارد دیگر این است که سرامیک رسانای الکتریکی نیست و بنابراین بهترین شما مشکلات ناشی از رسانای الکتریکی را نخواهید داشت.
* بر پایه سیلیکون یا Silicon Based : اینگونه TIM ها معمولا در صفحات حرارتی یا Thermal Pad ها استفاده می شوند و بر خلاف تصوری که می شود کاربرد زیادی در دنیا ندارند ، اما اسم آشنایی دارند و به قول دوستان سخت افزاری در مجموعه انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران اسمش در رفته ، این نوع از TIM ها که ما به عنوان خمیر سیلیکون نیز می شناسیم کار خود را به خوبی انجام می دهند اما به هر حال کیفیت دو مورد قبلی را در خود ندارند و معمولا با یک سیستم خنک کننده یا Cooling Kit ارائه می شوند.
همچنین یک نوع اپوکسی ( چسب حرارتی) حرارتی نیز وجود دارد که تقریبا همان کار گریس های حرارتی یا خمیرهای حرارتی را انجام می دهد با این تفاوت که این نوع از چسب ها همانطور که از نامش نیز پیداست برای چسباندن دائمی CPU به Heat Sink مورد استفاده قرار می گیرند. در بیشتر اوقات استفاده از چنین چسب هایی پیشنهاد نمی شود اما برخی اوقات نیز بایستی حتما از چسب استفاده شود. یکی از موارد استفاده از چسب های اپوکسی حرارتی متصل کردن Heat Sink به کارت گرافیک است . در بیشتر اوقات شما برای کارت گرافیک خود از صفحات حرارتی یا Thermal Pad ها استفاده می کنید که نمی توانند به خوبی سرویس دهی کنند و در اینجاست که می توانید از اپوکسی حرارتی استفاده کنید. اما عیب استفاده از این روش این است که به محض اینکه صفحه Heat Sink خود را با چسب بچسبانید دیگر قادر نخواهیدبود آن را جدا کنید و اینجاست که خیلی باید دقت کنید. یکی از روش هایی که برای برداشتن و جدا کردن Heat Sink از چسب اپوکسی حرارتی استفاده می شود این است که کارت گرافیک خود را در فریزر یخچال بگذارید و بعد Heat Sink را از آن جدا کنید ، با اینکار چسب خیلی شکننده می شود و براحتی می توانید آن را از کارت گرافیک جدا کنید.
دیگر موارد استفاده سیلیکون:
سیلیکون در شامپوها و سایر محصولات مرتبط با مو نیز یافت می شود. بسیاری از شامپوها که دارای برچسب "عاری از سیلیکون" هستند محتوی مواد شیمیایی مشابه دیگری هستند که تحت عناوین نه چندان شناخته شده ای مخفی شده است.
رایج ترین ماده ذکر شده در بطری این محصولات که آن هم شکل دیگری از سیلیکون است، دایمتیکون می باشد.
سیلیکون مو را پوشانده، خرابی های آن را ترمیم کرده، موجب درخشندگی بیشتر آن شده و مانع از آشفته شدن مو می شود. پس از استفاده از محصولات حاوی سیلیکون افراد احساس می کنند که دارای موهای شل و انعطاف پذیری شده اند.
از سوی دیگر استفاده طولانی مدت از سیلیکون موجب می شود که تارهای مو در بسته های غیرقابل نفوذ با هوا، مهر و موم شود که مانع از آزاد شدن رطوبت از آنها می شود. اگر سیلیکون از نوع غیرمحلول در آب باشد همواره لایه نازکی از آن بر روی مو باقی می ماند که ممکن است موجب شود موی به طور طبیعی چرب، چربترشده و یا باعث شود که موی لطیف سنگین تر شده و پایین بریزد.
در مدت زمان طولانی سیلیکون ممکن است موجب خشک شدن و یا حتی ترک برداشتن مو شود. این ماده درحالی که رطوبت را در مو محفوظ می کند سبب می شود که رطوبت و روغن به آن نرسد. محصولات دارای سیلیکون را می توان در حد اعتدال مصرف کرد.
رزین های سیلیکونی
رزین های سیلیکونی از دیگز مشتقات سیلیکون می باشد و از اتم های سیلیسیم و اکسیژن تشکیل شده اند که همین ساختمان مقاومت بیشتر آن ها در برابر گرما را سبب می گردد. این رزین ها پایه ی معدنی دارند و کربن و نیتروژن و هیدروژن را می توان به ساختار آن ها افزود.
ساختار اصلی رزین با پیوند اتم سیلیس و اکسیژن با یکدیگر رشد می کند و بنیان های آلی اضافه شونده همانند آلکیل و بنیان آریل اغلب به سیلیسیم اتصال می یابند. ترکیبات سیلیکونی در سه نوع گوناگون ساخته می شوند:
1. روغن های سیلیکونی
2. سیلیکون کلروکائوچو
3. رزین های سیلیکونی
رزین های سیلیکونی را پلی سیلوکسان هم می نامند. ترکیبات هالوژن دار هیدروکربورهای اشباع شده در دمای بالا مستقیماً با سیلیسیم ترکیب می شوند و آنچه به دست می آید مونومری به نام سیلان است.
وجود سیلیس در این رزین ها سبب می گردد که در برابر مواد شیمیایی و گرمازا مقاومت بسیاری از خود نشان دهند. از سوی دیگر وجود ترکیبات آلی در این رزین ها باعث می شود تا میزان فعالیت شیمیایی خاصیت انحلال پذیری و نرمی این گونه ترکیبات افزایش یابد. هرچه سهم ترکیبات آلی در این رزین بیشتر باشد طبیعت آن به سوی ترکیبات آلی گرایش خواهد یافت.
رزین های سیلیکونی معمولاً به حالت محلول عرضه می گردند زیرا بافت مولکولی ویژه و متراکم آن ها در صورت عرضه این رزین به حالت صددرصد کاربردشان را دشوار می سازد. معمولاً رزین های سیلیکونی با درصد جامد 50 تا 80 درصد حمل می شوند. وزن مولکولی آن ها حدود 2000 تا 5000 است و در 200 تا 250 درجه سانتیگراد پخت می گردند. چنانچه بخواهیم آن را در دمای اتاق خشک کنیم می بایست از خشک کن های فلزی (روی یا منگنز یا کبالت) استفاده نماییم. این رزین ها چسبندگی خوبی به آلومینیوم و فولاد دارند و در حلال های قطبی مانند متیل الکل های سبک به سختی اما در کتون ها و حلال های آروماتیک به خوبی حل می شوند.
برای رقیق کردن بهتر است از مخلوط چند حلال (برای مثال تولوئن یا زایلن یا سیلکوهگزانون تولوئن یا زایلن با اتیل یا بوتیل استات زایلن با بوتانل) استفاده نمود.
این گونه رزین ها می توانند همراه با پلی ایزوسیانات ها در دمای اتاق پخت شوند و مقاومت خوبی در برابر خوردگی و دما از خود نشان دهند. به هنگام انبارداری نمی بایست با سرب یا ترکیبات سرب تماس یابند. این رزین ها با با رزین های سیلیکونی اصلاح شده سازگارند و نیز با آلکید ملامین اوره و اپوکسی اندکی سازگاری دارند. لازم به توجه است که این گونه رزین ها با روغن بزرک سازگار نیستند.
کاربرد رزین های سیلیکونی:
رزین های سیلیکونی در رنگ هایی به کار می روند که برای آن ها مقاومت در برابر گرما نیاز باشد. البته این رزین ها قیمت بالایی ندارند. رزین های سیلیکونی به گستردگی در صنایع الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند.
رزین آلکیدهای سیلیکون:
رزین های آلکیدی که در صنعت پوشش های آلی کاربرد دارند، خواص گسترده ای در ابعاد مختلف مانند انعطاف پذیری، مقاومت در برابر ضربه، چسبندگی خوب و مقاومت در برابر ترک خوردگی دارند. اما علی رغم خواص خوب دارای معایبی نیز هستند که برحسب مورد با رزین ها و پلیمرهای دیگر اصلاح می شوند یکی از این موارد، اصلاح مقاومت حرارتی و زردگرایی آنها با رزین ها (پلیمرهای سیلیکونی) است، که رزین اصلاح شده مصرف ویژه ای در پوشش های کوره ای و آستری های اتیل سیلیکاتی خواهد داشت.به همین دلیل از کوپلیمر آلکید ـ سیلیکون استفاده می کنند. کاربرد آن در پوشش کوره ای و همچنین از آن به جای اتیل سیلیکات در آستری اتیل ـ سیلیکاتی نیز استفاده می کنند. مقاومت حرارتی پوشش تهیه شده با آلکید ـ سیلیکونی در مقایسه با پوشش کوره ای بر پایه الکید بهبود پیدا کرده است و آستر بر پایه آلکید ـ سیلیکون قابل رقابت با آستر تهیه شده از اتیل سیلیکات گران قیمت می باشد به همین دلیل در پوشش های کوره ای استفاده می شود.
رنگ های سیلیکونی
رنگ های سیلیکون یا پوشش های حفاظتی بر پایه رزین های سیلیکونی
لیست این رنگ ها شامل :
رنگ سیلیکونی نسوز تا دمای 250 درجه سانتیگراد
رنگ سیلیکونی نسوز تا دمای 600 درجه سانتیگراد
آستر غنی از روی اتیل سیلیکات
پوشش های سیلیکونی نسوز در برابر حرارتهای مختلف مقاوم بوده و کاربرد آن جهت حفاظت سطوحی مانند دودکش ها و بدنه کوره ها می باشد و پوشش غنی از روی اتیل سیلیکات به دلیل درصد بالا رو از طریق حفاظت کاتدی عمل حفاظت از سطح را انجام داده و سطح را در برابر عوامل خورنده محافظت می نماید.
روغن های سیلیکون
روغن های سیلیکون بسیار واکنش ناپذیر هستند. این روغن ها با ختم زنجیر پلیمر به یک سیلان دارای یک گروه واکنش پذیر مانند تری متیل کلروسیلان و با انجام واکنش با آب تهیه می شوند. این روغن ها نسبت به سایر پلیمرها وزن مولکولی کمتری دارند و به عنوان روان کننده استفاده می شوند. در کروماتوگرافی مایع جامد و مایع مایع از سیلیکاژل به عنوان ماده جاذب استفاده می شود.
صنایع استفاده کننده سیلیکون:
صنایع مقره و برقگیر
با بکارگیری عایق ها و مقره های پلیمری سیلیکونی در صنعت برق تحولی اساسی در صنعت انتقال و توزیع برق به وقوع پیوست. خصوصیات منحصر بفرد سیلیکون که سبب گستره کاربرد آن شده است عبارتند از:
– مقاومت در برابر شرایط محیطی و جوی ،ازون و UV
– مقاومت عایقی بسیار قوی در برابر جریان الکتریسیته
-آبگریزی فوق العاده
-سبکی و اطمینان از نشکستن در حمل و نقل
-عدم نیاز به شستشو و نگهداری های پر هزینه
-کارایی فوق العاده در محیط های آلوده صنعتی و مه نمکی (ساحلی)
محصولات تولیدی این شرکت با پشتوانه فنی و مهندسی و تولید تحت لیسانس و مواد اولیه شرکت HRS-Dow corning کیفیت برتر را موجب شده است.
استفاده از مواد اولیه و کامپاندهای تولیدی این شرکت در تولیدات سایر تولیدکنندگان داخلی مقره و برقگیر علاوه بر ایجاد اطمینان خاطر از پیوستگی و سهولت دسترسی در تامین مواد کیفی و مرغوب موجب ایجاد ثبات و امنیت خاطر در شبکه برق در مناطق مورد بهره برداری گردیده است.
این شرکت بعنوان اولین و تنها دارنده تاییدیه آزمون کامپاندهای (آمیزه) سیلیکونی در ایران کلیه محصولات خود را با بالاترین سطح کیفی جهت ساخت انواع مقره و برقگیر شبکه توزیع، انتقال و ساخت انواع بوشینگ ترانس و سکسیونر، سرکابل و انواع کاور سیلیکونی و با تنوع رنگ مطابق با الزامات مشتریان عرضه می نماید.
ورود به بازارهای صادراتی هدف میان مدت این شرکت بوده و خوشبختانه با تلاش های صورت گرفته و استقبال خریداران امید است برگ زرینی دیگر بر افتخارات صنعت افزوده شود.
واحد فنی و مهندسی این شرکت آماده طرح پروژه های مشترک و پاسخگویی به سوالات و ارائه راهکار به صنعت گران و محققان فعال در صنعت برق با محوریت سیلیکون می باشد.
صنایع خودرو سازی
خودرو های مدرن امروزی مرهون استفاده از فن آوری های نوین و بکارگیری متریال های جدید در ساختار خود می باشند. خواص الاستیسیته سیلیکون ها و مقاومت در برابر گرما و عایقی قوی در برابر الکتریسیته کاربرد های بسیار وسیعی را در صنعت خودرو سازی رقم زده است.
انواع گسکت و واشر سرسیلندر، رادیاتور، منیفول، وایر و بوت شمع، برف پاک کن و روانکارها ازجمله محصولات مورد کاربرد در صنعت خودروسازی است.
صنایع روشنایی
استفاده از سیلیکون در صنایع روشنایی بدلیل خواص الاستیسیته در کنار تحمل حرارتی است که موجب آبندی کامل کاسه چراغ با کاور شیشه ای چراغ ها همچنین مقاومت محیطی و عدم تاثیر پذیری از شرایط جوی، ازون و UV و در مواردی هم خواص بهداشتی آن است .
ورود آب و غبار به محفظه چراغ علاوه بر کاهش طول عمر اجزاء داخلی سبب کاهش رفلکت و توان روشنایی چراغ هاست.
بهره گیری از دانش فنی مطلوب و استفاده از مواد اولیه مرغوب در کنار ماشین آلات مناسب عوامل موثر در سطح کیفی تولیدات این شرکت می باشد.
سطوح مقاطع نامحدود و با ظاهر ریجید (متراکم) و اسپانچ و سرعت در ارائه تولیدات کلیه نیازهای همکاران و مجموعه های تولید کننده چراغ های خیابانی را تامین می نماید.
صنایع ساختمانی
توسعه فن آوری در صنعت ساختمان و اهمیت صرفه جوئی در هزینه های انرژی در کنار ذوق و خلاقیت طراحان و معماران استفاده از پنجره های دو جداره و بدون فریم و نمای کامپوزیت از گذشته و شیشه های اسپایدر را به تازگی موجب شده است.
صرفنظر از نوع شیشه، قاب و یراق آلات بکار رفته در هر نما و پنجره، اهمیت آبندی و جلوگیری از ورود هوای بیرون به داخل فضا مهمترین عامل عملکردی است.
درزگیرهای لاستیکی با قابلیت ارتجاع فضاهای بین قاب های ثابت و شیشه ها سبب جلوگیری از ورود و خروج هوا گردیده و مهمترین نقش را صرفه جوئی انرژی ایفا می نمایند.
عمده نوارهای لاستیکی در مقابل ازون و UV و همچنین استرس خواص ارتجاعی خود را بتدریج از دست داده و علاوه بر تبدیل شدن به بستر رشد انواع قارچ ها، سبب عبور هوا در داخل و خارج فضا می گردد.
مهمترین خواص سیلیکون که علاوه بر حفظ خاصیت ارتجاعی و ایفای نقش، سبب افزایش طول عمر و می گردد عبارتند از:
– عدم تاثیرپذیری از ازون، UV و سایر شرایط محیطی
– حفظ خاصیت ارتجاعی از 60- تا 250+ درجه
– پوشش استرس مکانیکی و برگشت به شکل اولیه
– بهداشتی و آنتی باکتریال (عدم امکان رشد قارچ و میکربها بر روی سطوح سیلیکون)
– طول عمر بلندمدت و عدم نیاز به تعویض نوار پنجره و نما
– و در نهایت عملکرد مطمئن کل مجموعه و نما بصورت کامل
از جمله تولیدات این شرکت انواع نوار درزگیر سیلیکونی ویژه صنعت ساختمان با مقاطع نامحدود و با کیفیت بی نظیر می باشد.
تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی
خواص بینظیر سیلیکون نظیر مقاومت در برابر دما بیش از دمای زندگی میکروبها، قارچ ها و باکتری ها همچنین آنتی باکتریال بودن در کنار عدم آزاد سازی پارتیکل و همچنین سازگاری کم نظیر با بدن انسان سبب کاربرد بسیار وسیع سیلیکون در صنعت تجهیزات پزشکی و دندان پزشکی گردیده است.
انواع تبلت دندانپزشکی، انواع لوله و شیلنگ انتقال هوا و مواد، اندام مصنوعی ،قطعات و اجزای مورد کاربرد در ارتوپدی نظیر زیره کفش و اسپایسر بین انگشتان، تزریق ژل سیلیکون، آمبوبگ (کیسه تنفسی هوا)، نوارهای درزگیر انواع اتوکلاو بیمارستانی و زباله سوز تنها بخشی از کاربردهای سیلیکون در این صنعت می باشد.
نکته فوق العاده مهم استفاده از سیلیکون های ویژه پزشکی و متناسب با هر کاربرد می باشد.
صنایع گاز سوز
مقاومت در برابر دما در گروه عادی تا 250 درجه سانتیگراد و در گروه ویژه تا 350 درجه سانتیگراد در کنار خواص الاستیسیته و ارتجاعی مناسب سبب کاربرد وسیع سیلیکون در انواع گرم کن های محفظه ای نظیر فر و اون، اجاق گاز خانگی و صنعتی است.
حفظ خواص و کارایی دستگاه های مذکور به عملکرد و طول عمر قطعات عایقی سیلیکونی وابستگی کامل دارد.
دانش فنی و مهندسی و استفاده از مواد اولیه مرغوب و بهره گیری از ماشین آلات و امکانات تولیدی مناسب این شرکت پشتوانه ای جهت اطمینان خاطر مصرف کنندگان این گونه دستگاه هاست.
صنایع لوازم خانگی
مهمترین شاخص زندگی مدرن امروزی رسیدن به کمال آسایش و راحتی است. تنوع خیره کننده انواع وسایل و لوازم ضروری و غیر ضروری در پیرامون ما مرهون ابداعات و بکارگیری مواد و متریال جدید است.
جایگزینی تلویزیون های پر حجم گذشته با تلویزیون ها و مانیتورهای LCD و LED با وسعت دید گسترده و کیفیت شفاف امروزی و سایر سیستم های صوتی و تصویری بدون بهره گیری از سیلیکون غیرممکن مینمود، ماشین های نسل جدید ظرفشویی و رختشویی، ظرفها و ابزارهای آشپزی که با جایگزینی سیلیکون بجای تفلون سلامتی را به ارمغان آورده گوشه هایی از اهمیت کاربرد سیلیکون در پیرامون و خانه های ماست.
لاستیک سازان – کامپاند و مواد اولیه
لاستیک های سیلیکونی در فرآیند تولید وقالبگیری مشابه سایر گروههای لاستیکی کربنی است از این رو تولیدکنندگان قطعات لاستیکی نیز اقدام به تولید محصولات سیلیکونی می نمایند. با توجه به اهمیت رنگ و افزودنی های ویژه سیلیکون این شرکت انواع کامپاند سیلیکونی با فرمولاسیون مختلف و تنوع رنگ نامحدود و مطابق نیاز تولیدکنندگان قطعات را تولید و به صورت آماده تزریق Easy to use عرضه می نماید.
برق صنعتی و سیم و کابل
خصوصیات عایقی در برابر الکترسیته و مقاومت در برابر دما بطور معمول تا250 درجه سانتیگراد سبب استفاده از سیلیکون در بخش های مختلف صنعت برق نظیر تابلو برق و تابلو های فرمان و مصارف در صنایع سنگین نظیر فولاد و مس، دستگاه های حساس که در زمان وقوع حوادث احتمال از کار افتادن و یا آتش سوزی دارند بخش هایی از کاربرد سیلیکون در این صنعت است.
صنایع غذایی و بهداشتی
یکی از شاخص های اهمیت سلامت در غذا، موضوع ظروف فرآوری و بسته بندی آن است.
انواع ظروف طبخ غذا شامل ظروف فلزی با پوشش پلیمری و ظروف پخت کیک خانگی و صنعتی به همراه استاپرها و در پوش های ظروف بسته بندی مواد غذایی روان، نظیر انواع سس ها که مانع ورود هوا و میکروب به باقمیانده محتوی ظروف می گردد از جمله تولیدات این شرکت می باشد.
استفاده از گروه سیلیکون مناسب و بهره گیری از ماشین آلات به روز مهمترین عوامل در تولید کیفی و سلامت محور می باشد.
شیلنگ و انواع پروفیل عمومی
انواع شیلنگ ها بعنوان حامل های هوای گرم، بخار و مواد بهداشتی و غذایی از قطر داخل mm 0.1 تا قطر بیرونی mm 70 به همراه انواع پروفیلهای سیلیکونی با کاربرد های متفاوت و مقاومت در برابر دما از جمله تولیدات این شرکت می باشد.
صنایع هوا فضا و صنایع نظامی
کاربردهای تخصصی و متنوع سیلیکون در صنایع هوا فضا شامل انواع قطعات داخلی دیواس ها نظیر سیلینگ های حرارتی و سیالات، سیم و کابل های نسوز و مخابراتی، نظیر انواع گسکت ها می باشد.
صنایع واگن سازی و تاسیسات تونل
بروز هرگونه حادثه در واگن های زیر زمینی و یا ایستگاه ها و تاسیسات مربوطه فاجعه ای جدی است. خواص سیلیکون ها بویژه درساخت انواع سیم و کابل های بکار رفته در این مجموعه ها موجب افزایش اطمینان از عملکرد مجموعه است. مقاومت در برابر دما و فاقد هالوژن از جمله خصوصیات سیلیکون مورد کاربرد در این صنعت است.
از دیگر محصولات سیلیکونی:
کاربرد سیلیکون درارتوپدی:
ارتزهای سیلیکونی
Silicon heel pad :
ازجنس سیلیکون با دوگرید مختلف می باشد، دارای heel spur و fasciitisplantal درد پاشنه را
در بیماران تا حدودی کاهش میدهد .
Hallux valgus- bonion pad :
این پد از جنس سیلیکون باگرید نرم بوده و بیمار آن را به راحتی درون کفش خود می پوشد، این ارتز دردرمان متارسوس اداکتوس انگشت شست و بونیون به طور همزمان موثر است. دارای دوقسمت قرقره مانند و قاشق مانند است.
پد لا انگشتی سیلیکونی در دو گرید نرم و متوسط طراحی و ساخته می شود. این اسپیلنت در افرادی که متاتارس اول آنها به اداکشن و درنتیجه شست به ابداکشن رفته است کربرد دارد .
کفی سیلیکونی:
این کفی ها به صورت full length استفاده می شود.
از این ارتز می توان در زخم های کف پا و ناراحتی عروقی نوروپاتی استفاده کرد، همچنین درورزشکاران برای کاهش فشار وارد بر کف پا کاربرد دارد.
NEOPRENE knee brace :
این زانو بند نئوپرنی در انواع ساده، دو فنره و چهار فنره موجود است.
موارد استفاده: آرتریت روماتویید و بی ثباتی های داخلی-خارجی زانو، در گرفتگی های عضلانی استرین، و همچنین در موارد استئو ارتریت از ارتز برای ایجاد ثبات بیشتر در هنگام فعالیت های شدید استفاده می شود.
پروتزهای زیبایی
پروتززیبایی پا
در کلیه سطوح قطع پا از مچ به پایین شامل قطع انگشتان، قطع چوپارت، پیروگلف و سایم از این پروتز استفاده می شود.
در صورتیکه پای بیمار علاوه بر آمپوتاسیون دچار کوتاهی هم باشد این کوتاهی در پروتز جبران می شود، بصورتی که پس از پوشیدن پروتز طول دو اندام برابر میگردد.
برای ساخت این پروتز از سیلیکون مقاوم و انعطاف پذیراستفاده میشود.
پروتز دست ( از ناحیه مچ به پایین)
استفاده از پروتز دست برای بیمارانی که دچار قطع عضو در ناحیه پارشال هند می باشند توصیه می شود.
نحوه تعلیق این پروتز با استفاده از ساکشن و یا خاصیت ارتجاعی سیلیکون یا هر دو این موارد است.
جنس پروتز از سیلیکون که ماده ای انعطاف پذیر و مقاوم و قابل شستشو می باشد است و جنس ناخن آن اکریلیک بود.
پروتز اندام فوقانی
استفاده از این پروتز دست برای بیمارانی که دچارسطوح قطع عضو در نواحی مچ، آرنج، زیر آرنج و غیره می باشند توصیه می شود.
روش تعلیق برای این نوع پروتز:
1- استفاده از خاصیت انعطاف پذیری سیلیکون .
2- استفاده از سوکت سخت.
3- استفاده از شکل پیازی در انتهای استمپ.
منابع:
1. Michael Joy, Confectionery Art Casting: Silicone Mold Making for Pastry Chef, 1381, Chicago School of Mold Making and Casting for the Arts.
2. Owen, Michael J., Dvornic, Petar R., Silicone Surface Science, 2012, provides a timely summary of important aspects of silicone surface science.
3. Carlos Meza, Silicone, 2010, Aeon Publishing Incorporated.
4. Susan Zimmermann, Silicone Survivors: Women's Experiences with Breast Implants, 1998.
3