सिलिकन सामग्रीको विगत र वर्तमान

जब यो उन्नत सामग्रीको कुरा आउँछ, सिलिकन निस्सन्देह एक तातो विषय हो। सिलिकन सिलिकन, कार्बन, हाइड्रोजन र अक्सिजन युक्त बहुलक सामग्रीको एक प्रकार हो। यो अकार्बनिक सिलिकन सामाग्रीहरु भन्दा उल्लेखनीय रूपमा फरक छ र धेरै क्षेत्रहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शन गर्दछ। विशेषताहरु, खोज प्रक्रिया र सिलिकन को आवेदन दिशा मा गहिरो नजर राखौं।

सिलिकन र अजैविक सिलिकन बीचको भिन्नता:

पहिलो, सिलिकन र अकार्बनिक सिलिकन बीचको रासायनिक संरचनामा स्पष्ट भिन्नताहरू छन्। सिलिकन सिलिकन र कार्बन, हाइड्रोजन, अक्सिजन र अन्य तत्वहरू मिलेर बनेको पोलिमर सामग्री हो, जबकि अकार्बनिक सिलिकनले मुख्यतया सिलिकन र अक्सिजनले सिलिकन डाइअक्साइड (SiO2) जस्ता अकार्बनिक यौगिकहरूलाई जनाउँछ। सिलिकनको कार्बन-आधारित संरचनाले यसलाई लोच र प्लास्टिसिटी दिन्छ, यसलाई प्रयोगमा थप लचिलो बनाउँछ। सिलिकनको आणविक संरचना विशेषताहरूका कारण, अर्थात्, Si-O बन्ड (444J/mol) को बन्ड ऊर्जा CC बन्ड (339J/mol) भन्दा उच्च छ, सिलिकन सामग्रीहरूमा सामान्य जैविक बहुलक यौगिकहरू भन्दा उच्च ताप प्रतिरोध हुन्छ।

सिलिकन को खोज:

सिलिकनको खोज २० औं शताब्दीको सुरुमा पत्ता लगाउन सकिन्छ। प्रारम्भिक दिनहरूमा, वैज्ञानिकहरूले सिलिकन यौगिकहरूमा जैविक समूहहरू परिचय गरेर सिलिकनलाई सफलतापूर्वक संश्लेषित गरे। यस खोजले सिलिकन सामग्रीको नयाँ युग खोल्यो र उद्योग र विज्ञानमा यसको व्यापक प्रयोगको लागि जग राख्यो। सिलिकॉनको संश्लेषण र सुधारले विगत केही दशकहरूमा यस सामग्रीको निरन्तर नवीनता र विकासलाई बढावा दिँदै ठूलो प्रगति गरेको छ।

सामान्य सिलिकन:

सिलिकनहरू प्रकृति र कृत्रिम संश्लेषणमा व्यापक रूपमा पाइने बहुलक यौगिकहरूको वर्ग हो, विभिन्न रूपहरू र संरचनाहरू सहित। निम्न सामान्य सिलिकनका केही उदाहरणहरू छन्:

Polydimethylsiloxane (PDMS): PDMS एक विशिष्ट सिलिकॉन इलास्टोमर हो, सामान्यतया सिलिकन रबरमा पाइन्छ। यसमा उत्कृष्ट लचिलोपन र उच्च तापमान स्थिरता छ, र व्यापक रूपमा रबर उत्पादनहरू, चिकित्सा उपकरणहरू, स्नेहक, आदि को तयारी मा प्रयोग गरिन्छ।

सिलिकन तेल: सिलिकन तेल कम सतह तनाव र राम्रो उच्च तापमान प्रतिरोध संग एक रैखिक सिलिकॉन यौगिक हो। सामान्यतया स्नेहक, छाला हेरचाह उत्पादनहरू, चिकित्सा उपकरणहरू र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

सिलिकन राल: सिलिकन राल उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध र विद्युतीय इन्सुलेशन गुणहरू सहित सिलिकिक एसिड समूहहरू मिलेर बनेको बहुलक सामग्री हो। यो व्यापक रूपमा कोटिंग्स, चिपकने, इलेक्ट्रोनिक प्याकेजिङ्ग, आदि मा प्रयोग गरिन्छ।

सिलिकन रबर: सिलिकन रबर उच्च तापमान प्रतिरोध, मौसम प्रतिरोध, बिजुली इन्सुलेशन र अन्य गुणहरू संग रबर जस्तै सिलिकन सामग्री हो। यो व्यापक रूपमा सील घण्टी, केबल सुरक्षा आस्तीन र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

यी उदाहरणहरूले सिलिकनहरूको विविधता देखाउँछन्। तिनीहरूले विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन् र उद्योगदेखि दैनिक जीवनमा अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छ। यसले उच्च प्रदर्शन सामग्रीको रूपमा सिलिकनहरूको विविध विशेषताहरू पनि प्रतिबिम्बित गर्दछ।

प्रदर्शन लाभहरू

साधारण कार्बन चेन कम्पाउन्डहरूसँग तुलना गर्दा, organosiloxane (Polydimethylsiloxane, PDMS) सँग केही अद्वितीय प्रदर्शन फाइदाहरू छन्, जसले यसलाई धेरै अनुप्रयोगहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन देखाउँदछ। निम्न सामान्य कार्बन चेन यौगिकहरु मा organosiloxane को केहि प्रदर्शन लाभहरु छन्:

उच्च तापमान प्रतिरोध: Organosiloxane उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध छ। सिलिकन-अक्सिजन बन्धनको संरचनाले उच्च तापक्रममा अर्गानोसिलोक्सेनलाई स्थिर बनाउँछ र विघटन गर्न सजिलो हुँदैन, जसले उच्च तापमान वातावरणमा यसको प्रयोगको लागि फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। यसको विपरित, धेरै सामान्य कार्बन चेन यौगिकहरू उच्च तापक्रममा सड्न वा कार्यक्षमता गुमाउन सक्छन्।

कम सतह तनाव: Organosiloxane कम सतह तनाव प्रदर्शन गर्दछ, जसले यसलाई राम्रो ओसिलोपन र लुब्रिसिटी बनाउँछ। यो गुणले सिलिकन तेल (अर्गनोसिलोक्सेनको एक रूप) लाई स्नेहक, छाला हेरचाह उत्पादनहरू र चिकित्सा उपकरणहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

लचिलोपन र लचकता: अर्गानोसिलोक्सेनको आणविक संरचनाले यसलाई राम्रो लचिलोपन र लोच दिन्छ, यसलाई रबर र लोचदार सामग्रीहरू तयार गर्नको लागि एक आदर्श विकल्प बनाउँछ। यसले सिलिकन रबरलाई सील रिंग, लोचदार कम्पोनेन्टहरू, आदिको तयारीमा राम्रो प्रदर्शन गर्दछ।

विद्युतीय इन्सुलेशन: Organosiloxane उत्कृष्ट विद्युतीय इन्सुलेशन गुणहरू प्रदर्शन गर्दछ, जसले यसलाई इलेक्ट्रोनिक्स क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्दछ। सिलिकन राल (सिलोक्सेनको एक रूप) प्रायः इलेक्ट्रोनिक प्याकेजिङ्ग सामग्रीहरूमा विद्युतीय इन्सुलेशन प्रदान गर्न र इलेक्ट्रोनिक घटकहरू सुरक्षित गर्न प्रयोग गरिन्छ।

बायोकम्प्याटिबिलिटी: Organosiloxane जैविक तन्तुहरूसँग उच्च अनुकूलता छ र त्यसैले व्यापक रूपमा चिकित्सा उपकरणहरू र बायोमेडिकल क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरण को लागी, सिलिकन रबर अक्सर कृत्रिम अंगहरु, चिकित्सा क्याथेटर, आदि को लागी मेडिकल सिलिकन तयार गर्न को लागी प्रयोग गरिन्छ।

रासायनिक स्थिरता: Organosiloxanes ले उच्च रासायनिक स्थिरता र धेरै रसायनहरूमा राम्रो जंग प्रतिरोध प्रदर्शन गर्दछ। यसले रासायनिक उद्योगमा यसको प्रयोगलाई विस्तार गर्न अनुमति दिन्छ, जस्तै रासायनिक ट्याङ्की, पाइप र सील सामग्रीको तयारीको लागि।

समग्रमा, organosiloxanes मा साधारण कार्बन चेन कम्पाउन्डहरू भन्दा धेरै विविध गुणहरू छन्, जसले तिनीहरूलाई स्नेहन, सील, चिकित्सा र इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता धेरै क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्षम बनाउँछ।

Organosilicon monomers को तयारी विधि

प्रत्यक्ष विधि: जैविक यौगिकहरूसँग प्रत्यक्ष रूपमा सिलिकन प्रतिक्रिया गरेर अर्गानोसिलिकन सामग्रीहरू संश्लेषण गर्नुहोस्।

अप्रत्यक्ष विधि: क्र्याकिंग, पोलिमराइजेशन र सिलिकन यौगिकहरूको अन्य प्रतिक्रियाहरू मार्फत अर्गानोसिलिकन तयार गर्नुहोस्।

हाइड्रोलिसिस पोलिमराइजेशन विधि: सिलानोल वा सिलेन अल्कोहलको हाइड्रोलिसिस पोलिमराइजेशनद्वारा अर्गानोसिलिकन तयार गर्नुहोस्।

ग्रेडियन्ट कोपोलिमराइजेशन विधि: ग्रेडियन्ट कोपोलिमराइजेशन द्वारा विशिष्ट गुणहरूको साथ अर्गानोसिलिकन सामग्रीहरू संश्लेषण गर्नुहोस्। ,

Organosilicon बजार प्रवृत्ति

हाई-टेक क्षेत्रहरूमा बढ्दो माग: उच्च-टेक उद्योगहरूको द्रुत विकासको साथ, उच्च तापमान प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध र विद्युतीय इन्सुलेशन जस्ता उत्कृष्ट गुणहरू भएका अर्गानोसिलिकनको माग बढ्दै गएको छ।

मेडिकल उपकरण बजार विस्तार: चिकित्सा उपकरण निर्माण मा सिलिकन को आवेदन विस्तार जारी छ, र biocompatibility संग संयुक्त, यसले चिकित्सा उपकरण को क्षेत्र मा नयाँ संभावनाहरु ल्याउँछ।

दिगो विकास: वातावरणीय जागरूकताको सुधारले अधिक दिगो विकास हासिल गर्न सिलिकन सामग्री, जस्तै बायोडिग्रेडेबल सिलिकन, को हरियो तयारी विधिहरूको अनुसन्धानलाई बढावा दिन्छ।

नयाँ एप्लिकेसन फिल्डहरूको अन्वेषण: सिलिकन बजारको नवीनता र विस्तारलाई बढावा दिन लचिलो इलेक्ट्रोनिक्स, ओप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू, आदि जस्ता नयाँ अनुप्रयोग क्षेत्रहरू देखा पर्न जारी छन्।

भविष्यको विकास दिशा र चुनौतीहरू

कार्यात्मक सिलिकन को अनुसन्धान र विकास:विभिन्न उद्योगहरूको आवश्यकताहरूको प्रतिक्रियामा, सिलिकनले भविष्यमा कार्यक्षमताको विकासमा बढी ध्यान दिनेछ, जस्तै कार्यात्मक सिलिकॉन कोटिंग्स, विशेष गुणहरू जस्तै जीवाणुरोधी र प्रवाहकीय गुणहरू सहित।

बायोडिग्रेडेबल सिलिकनमा अनुसन्धान:वातावरणीय जागरूकताको सुधारको साथ, बायोडिग्रेडेबल सिलिकन सामग्रीहरूमा अनुसन्धान महत्त्वपूर्ण विकास दिशा हुनेछ।

नैनो सिलिकन को आवेदन: न्यानो टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर, उच्च प्रविधि क्षेत्रहरूमा यसको प्रयोग विस्तार गर्न न्यानो सिलिकनको तयारी र प्रयोगमा अनुसन्धान।

तयारी विधि को हरियाली: सिलिकनको तयारी विधिका लागि वातावरणमा पर्ने असरलाई कम गर्न भविष्यमा हरियाली र वातावरणमैत्री प्राविधिक मार्गहरूमा थप ध्यान दिइनेछ।