සිලිකොන් ද්‍රව්‍යවල අතීතය සහ වර්තමානය

දියුණු ද්‍රව්‍ය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සිලිකොන් නිසැකවම උණුසුම් මාතෘකාවකි. සිලිකොන් යනු සිලිකන්, කාබන්, හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් අඩංගු පොලිමර් ද්‍රව්‍ය වර්ගයකි. එය අකාබනික සිලිකන් ද්‍රව්‍යවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වන අතර බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි. සිලිකොන් වල ලක්ෂණ, සොයා ගැනීමේ ක්‍රියාවලිය සහ යෙදුම් දිශාව දෙස ගැඹුරින් බලමු.

සිලිකොන් සහ අකාබනික සිලිකන් අතර වෙනස්කම්:

පළමුව, සිලිකොන් සහ අකාබනික සිලිකන් අතර රසායනික ව්‍යුහයේ පැහැදිලි වෙනස්කම් තිබේ. සිලිකොන් යනු සිලිකන් සහ කාබන්, හයිඩ්‍රජන්, ඔක්සිජන් සහ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත බහු අවයවික ද්‍රව්‍යයක් වන අතර, අකාබනික සිලිකන් යනු ප්‍රධාන වශයෙන් සිලිකන් සහ ඔක්සිජන් මගින් සාදන ලද අකාබනික සංයෝග වන සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO2) වැනි ඒවා වේ. සිලිකොන් වල කාබන් පාදක ව්‍යුහය එයට ප්‍රත්‍යාස්ථතාව සහ ප්ලාස්ටික් බව ලබා දෙන අතර එය යෙදීමේදී වඩාත් නම්‍යශීලී වේ. සිලිකොන් වල අණුක ව්‍යුහ ලක්ෂණ නිසා, එනම්, Si-O බන්ධනයේ (444J/mol) බන්ධන ශක්තිය CC බන්ධනයට (339J/mol) වඩා වැඩි බැවින්, සිලිකොන් ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍ය කාබනික පොලිමර් සංයෝගවලට වඩා ඉහළ තාප ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.

සිලිකොන් සොයා ගැනීම:

සිලිකොන් සොයාගැනීම 20 වන සියවසේ මුල් භාගය දක්වා දිව යයි. මුල් දිනවල විද්‍යාඥයින් කාබනික කාණ්ඩ සිලිකොන් සංයෝගවලට හඳුන්වා දීමෙන් සිලිකොන් සාර්ථකව සංස්ලේෂණය කළහ. මෙම සොයාගැනීම සිලිකොන් ද්‍රව්‍යවල නව යුගයක් විවෘත කළ අතර කර්මාන්තයේ සහ විද්‍යාවේ එහි පුළුල් යෙදුම සඳහා අඩිතාලම දැමීය. සිලිකොන් සංස්ලේෂණය සහ වැඩිදියුණු කිරීම පසුගිය දශක කිහිපය තුළ විශාල ප්‍රගතියක් ලබා ඇති අතර, මෙම ද්‍රව්‍යයේ අඛණ්ඩ නවෝත්පාදනය සහ සංවර්ධනය ප්‍රවර්ධනය කරයි.

පොදු සිලිකොන්:

සිලිකොන් යනු ස්වභාවධර්මයේ සහ කෘතිම සංස්ලේෂණයේ බහුලව දක්නට ලැබෙන බහු අවයවික සංයෝග කාණ්ඩයකි, විවිධ ආකාර සහ ව්‍යුහයන් ද ඇතුළුව. පොදු සිලිකොන් සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් පහත දැක්වේ:

පොලිඩිමෙතිල්සිලොක්සේන් (PDMS): PDMS යනු සාමාන්‍ය සිලිකොන් ඉලාස්ටෝමරයක් වන අතර එය සාමාන්‍යයෙන් සිලිකොන් රබර් වල දක්නට ලැබේ. එය විශිෂ්ට නම්‍යශීලී බවක් සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවයක් ඇති අතර රබර් නිෂ්පාදන, වෛද්‍ය උපකරණ, ලිහිසි තෙල් ආදිය සකස් කිරීමේදී බහුලව භාවිතා වේ.

සිලිකොන් තෙල්: සිලිකොන් තෙල් යනු අඩු පෘෂ්ඨික ආතතියක් සහ හොඳ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක් සහිත රේඛීය සිලිකොන් සංයෝගයකි. ලිහිසි තෙල්, සම ආරක්ෂණ නිෂ්පාදන, වෛද්‍ය උපකරණ සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.

සිලිකොන් ෙරසින්: සිලිකොන් ෙරසින් යනු විශිෂ්ට තාප ප්‍රතිරෝධයක් සහ විද්‍යුත් පරිවාරක ගුණ ඇති සිලිසිලික් අම්ල කාණ්ඩ වලින් සමන්විත බහු අවයවික ද්‍රව්‍යයකි.එය ආලේපන, ඇලවුම්, ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් ආදියෙහි බහුලව භාවිතා වේ.

සිලිකොන් රබර්: සිලිකොන් රබර් යනු ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක්, කාලගුණ ප්‍රතිරෝධයක්, විදුලි පරිවරණයක් සහ අනෙකුත් ගුණාංග සහිත රබර් වැනි සිලිකොන් ද්‍රව්‍යයකි.එය මුද්‍රා තැබීමේ මුදු, කේබල් ආරක්ෂිත අත් සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.

මෙම උදාහරණ මගින් සිලිකොන් වල විවිධත්වය පෙන්නුම් කරයි. ඒවා විවිධ ක්ෂේත්‍රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර කර්මාන්තයේ සිට දෛනික ජීවිතය දක්වා පුළුල් පරාසයක යෙදීම් ඇත. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ද්‍රව්‍යයක් ලෙස සිලිකොන් වල විවිධාංගීකරණය වූ ලක්ෂණ ද මෙය පිළිබිඹු කරයි.

කාර්ය සාධන වාසි

සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝග හා සසඳන විට, ඕර්ගනොසිලොක්සේන් (පොලිඩිමෙතිල්සිලොක්සේන්, පීඩීඑම්එස්) හි අද්විතීය කාර්ය සාධන වාසි කිහිපයක් ඇති අතර, එමඟින් බොහෝ යෙදුම්වල විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි. සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝගවලට වඩා ඕර්ගනොසිලොක්සේන් වල කාර්ය සාධන වාසි කිහිපයක් පහත දැක්වේ:

ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය: ඕර්ගනොසිලොක්සේන් විශිෂ්ට ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධයක් දක්වයි. සිලිකන්-ඔක්සිජන් බන්ධනවල ව්‍යුහය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඕර්ගනොසිලොක්සේන් ස්ථායී කරන අතර දිරාපත් වීමට පහසු නොවන අතර එමඟින් ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරවල යෙදීම සඳහා වාසි ලබා දේ. ඊට වෙනස්ව, බොහෝ පොදු කාබන් දාම සංයෝග ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී දිරාපත් වීමට හෝ කාර්ය සාධනය නැති වීමට ඉඩ ඇත.

අඩු පෘෂ්ඨික ආතතිය: ඕර්ගනොසිලොක්සේන් අඩු පෘෂ්ඨික ආතතියක් පෙන්නුම් කරන අතර එමඟින් එයට හොඳ තෙතමනයක් සහ ලිහිසි බවක් ඇත. මෙම ගුණාංගය සිලිකොන් තෙල් (ඕර්ගනොසිලොක්සේන් ආකාරයක්) ලිහිසි තෙල්, සම ආරක්ෂණ නිෂ්පාදන සහ වෛද්‍ය උපකරණවල බහුලව භාවිතා කරයි.

නම්‍යශීලී බව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව: ඕර්ගනොසිලොක්සේන් වල අණුක ව්‍යුහය එයට හොඳ නම්‍යශීලී බවක් සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාවයක් ලබා දෙන අතර එමඟින් රබර් සහ ප්‍රත්‍යාස්ථ ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සඳහා කදිම තේරීමක් වේ. මෙය මුද්‍රා තැබීමේ මුදු, ප්‍රත්‍යාස්ථ සංරචක ආදිය සකස් කිරීමේදී සිලිකොන් රබර් හොඳින් ක්‍රියා කරයි.

විද්‍යුත් පරිවරණය: ඕගනොසිලොක්සේන් විශිෂ්ට විද්‍යුත් පරිවාරක ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරන අතර එමඟින් එය ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්ෂේත්‍රයේ බහුලව භාවිතා වේ. සිලිකොන් දුම්මල (සිලොක්සේන් ආකාරයක්) බොහෝ විට ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් ද්‍රව්‍යවල විද්‍යුත් පරිවරණය සැපයීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක ආරක්ෂා කිරීමට භාවිතා කරයි.

ජෛව අනුකූලතාව: ඕගනොසිලොක්සේන් ජීව විද්‍යාත්මක පටක සමඟ ඉහළ අනුකූලතාවයක් ඇති අතර එබැවින් වෛද්‍ය උපකරණ සහ ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, සිලිකොන් රබර් බොහෝ විට කෘතිම අවයව, වෛද්‍ය කැතීටර් ආදිය සඳහා වෛද්‍ය සිලිකොන් සකස් කිරීමට භාවිතා කරයි.

රසායනික ස්ථායිතාව: ඕගනොසිලොක්සේන් ඉහළ රසායනික ස්ථායිතාවයක් සහ බොහෝ රසායනික ද්‍රව්‍යවලට හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් පෙන්නුම් කරයි. රසායනික ටැංකි, පයිප්ප සහ මුද්‍රා තැබීමේ ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම වැනි රසායනික කර්මාන්තයේ එහි යෙදීම් පුළුල් කිරීමට මෙය ඉඩ සලසයි.

සමස්තයක් වශයෙන්, සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝගවලට වඩා කාබනික සිලොක්සේන් වල විවිධ ගුණාංග ඇති අතර, එමඟින් ලිහිසිකරණය, මුද්‍රා තැබීම, වෛද්‍ය සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික වැනි බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කිරීමට ඒවාට හැකියාව ලැබේ.

කාබනික සිලිකන් මොනෝමර් සකස් කිරීමේ ක්‍රමය

සෘජු ක්‍රමය: සිලිකන් කාබනික සංයෝග සමඟ සෘජුව ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් කාබනික සිලිකන් ද්‍රව්‍ය සංස්ලේෂණය කරන්න.

වක්‍ර ක්‍රමය: සිලිකන් සංයෝගවල ඉරිතැලීම්, බහුඅවයවීකරණය සහ අනෙකුත් ප්‍රතික්‍රියා හරහා කාබනික සිලිකන් සකස් කරන්න.

ජල විච්ඡේදනය බහුඅවයවීකරණ ක්‍රමය: සිලනෝල් හෝ සිලේන් මධ්‍යසාර ජල විච්ඡේදනය බහුඅවයවීකරණය කිරීමෙන් ඕගනොසිලිකන් සකස් කරන්න.

අනුක්‍රමික සහ-බහුඅවයවීකරණ ක්‍රමය: අනුක්‍රමික සහ-බහුඅවයවීකරණ ක්‍රමය මගින් නිශ්චිත ගුණ සහිත කාබනික සිලිකන් ද්‍රව්‍ය සංස්ලේෂණය කරන්න. 、

ඕගනොසිලිකන් වෙළඳපල ප්‍රවණතාවය

අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල ඉල්ලුම වැඩි වීම: අධි තාක්‍ෂණික කර්මාන්තවල ශීඝ්‍ර දියුණුවත් සමඟ, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ විද්‍යුත් පරිවරණය වැනි විශිෂ්ට ගුණාංග සහිත කාබනික සිලිකන් සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වෙමින් පවතී.

වෛද්‍ය උපකරණ වෙළඳපොළ ප්‍රසාරණය: වෛද්‍ය උපකරණ නිෂ්පාදනයේ සිලිකොන් භාවිතය අඛණ්ඩව පුළුල් වන අතර ජෛව අනුකූලතාව සමඟ ඒකාබද්ධව එය වෛද්‍ය උපකරණ ක්ෂේත්‍රයට නව හැකියාවන් ගෙන එයි.

තිරසාර සංවර්ධනය: පාරිසරික දැනුවත්භාවය වැඩිදියුණු කිරීම, වඩාත් තිරසාර සංවර්ධනයක් අත්කර ගැනීම සඳහා ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සිලිකොන් වැනි සිලිකොන් ද්‍රව්‍යවල හරිත සැකසුම් ක්‍රම පිළිබඳ පර්යේෂණ ප්‍රවර්ධනය කරයි.

නව යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර ගවේෂණය: සිලිකොන් වෙළඳපොළේ නවෝත්පාදනය සහ ව්‍යාප්තිය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා නම්‍යශීලී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග වැනි නව යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර අඛණ්ඩව මතුවෙමින් පවතී.

අනාගත සංවර්ධන දිශාවන් සහ අභියෝග

ක්‍රියාකාරී සිලිකොන් පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය:විවිධ කර්මාන්තවල අවශ්‍යතාවලට ප්‍රතිචාර වශයෙන්, ප්‍රතිබැක්ටීරීය සහ සන්නායක ගුණාංග වැනි විශේෂ ගුණාංග ඇතුළුව ක්‍රියාකාරී සිලිකොන් ආලේපන වැනි ක්‍රියාකාරීත්වයේ වර්ධනය කෙරෙහි සිලිකොන් අනාගතයේදී වැඩි අවධානයක් යොමු කරනු ඇත.

ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සිලිකොන් පිළිබඳ පර්යේෂණ:පාරිසරික දැනුවත්භාවය වැඩිදියුණු වීමත් සමඟ, ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සිලිකොන් ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ පර්යේෂණ වැදගත් සංවර්ධන දිශාවක් බවට පත්වනු ඇත.

නැනෝ සිලිකොන් යෙදීම: නැනෝ තාක්‍ෂණය භාවිතා කරමින්, අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල එහි යෙදුම පුළුල් කිරීම සඳහා නැනෝ සිලිකොන් සකස් කිරීම සහ යෙදීම පිළිබඳ පර්යේෂණ.

සකස් කිරීමේ ක්‍රම හරිතකරණය කිරීම: සිලිකොන් සකස් කිරීමේ ක්‍රම සඳහා, පරිසරයට සිදුවන බලපෑම අවම කිරීම සඳහා අනාගතයේදී හරිත හා පරිසර හිතකාමී තාක්ෂණික මාර්ග කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කෙරේ.