සිලිකොන් ද්‍රව්‍යවල අතීතය සහ වර්තමානය

උසස් ද්‍රව්‍ය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සිලිකොන් නිසැකවම උණුසුම් මාතෘකාවක් වේ. සිලිකන් යනු සිලිකන්, කාබන්, හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් අඩංගු බහු අවයවික ද්‍රව්‍යයකි. එය අකාබනික සිලිකන් ද්‍රව්‍යවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වන අතර බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි. සිලිකොන් වල ලක්ෂණ, සොයාගැනීමේ ක්‍රියාවලිය සහ යෙදුම් දිශාව දෙස ගැඹුරින් බලමු.

සිලිකන් සහ අකාබනික සිලිකන් අතර වෙනස්කම්:

පළමුව, සිලිකන් සහ අකාබනික සිලිකන් අතර රසායනික ව්යුහයේ පැහැදිලි වෙනස්කම් තිබේ. සිලිකන් 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 සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO2) වැනි අකාබනික සංයෝග වේ. සිලිකොන් කාබන් මත පදනම් වූ ව්යුහය එය ප්රත්යාස්ථතාව සහ ප්ලාස්ටික් ලබා දෙයි, එය යෙදුමේ 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 බහු අවයවික සංයෝගවලට වඩා ඉහළ තාප ප්‍රතිරෝධයක් දක්වයි.

සිලිකන් සොයා ගැනීම:

සිලිකොන් සොයා ගැනීම 20 වන සියවසේ මුල් භාගය දක්වා දිව යයි. මුල් කාලයේ විද්‍යාඥයන් කාබනික කණ්ඩායම් සිලිකන් සංයෝගවලට හඳුන්වා දීමෙන් සිලිකොන් සාර්ථකව සංස්ලේෂණය කළා. මෙම සොයාගැනීම සිලිකොන් ද්‍රව්‍යවල නව යුගයක් විවෘත කළ අතර කර්මාන්තයේ සහ විද්‍යාවේ එහි පුළුල් භාවිතය සඳහා අඩිතාලම දැමීය. මෙම ද්රව්යයේ අඛණ්ඩ නවෝත්පාදනය සහ සංවර්ධනය ප්රවර්ධනය කරමින් පසුගිය දශක කිහිපය තුළ සිලිකොන් සංශ්ලේෂණය සහ වැඩිදියුණු කිරීම විශාල ප්රගතියක් ලබා ඇත.

පොදු සිලිකන්:

සිලිකොන් යනු විවිධ ආකාර සහ ව්‍යුහයන් ඇතුළුව ස්වභාවධර්මයේ සහ කෘතිම සංස්ලේෂණයේ බහුලව දක්නට ලැබෙන බහු අවයවික සංයෝග කාණ්ඩයකි. පහත දැක්වෙන්නේ පොදු සිලිකොන් සඳහා උදාහරණ කිහිපයකි:

Polydimethylsiloxane (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 සැකසීමේදී බහුලව භාවිතා වේ.

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

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

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

මෙම උදාහරණ සිලිකන් වල විවිධත්වය පෙන්නුම් කරයි. ඔවුන් විවිධ ක්ෂේත්‍රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර කර්මාන්තයේ සිට දෛනික ජීවිතය දක්වා පුළුල් පරාසයක යෙදුම් ඇත. මෙය ද ඉහළ කාර්ය සාධන ද්රව්යයක් ලෙස සිලිකන්වල විවිධාංගීකරණය වූ ලක්ෂණ පිළිබිඹු කරයි.

කාර්ය සාධන වාසි

සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝග හා සසඳන විට, organosiloxane (Polydimethylsiloxane, PDMS) සතුව සුවිශේෂී කාර්ය සාධන වාසි ඇත, එය බොහෝ යෙදුම්වල විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි. සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝගවලට වඩා Organosiloxane හි කාර්ය සාධන වාසි කිහිපයක් පහත දැක්වේ.

ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය: Organosiloxane විශිෂ්ට ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයක් ඇත. සිලිකන්-ඔක්සිජන් බන්ධනවල ව්‍යුහය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී organosiloxanes ස්ථායී වන අතර දිරාපත් වීමට පහසු නොවේ, එය ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරවල එහි යෙදීම සඳහා වාසි සපයයි. ඊට වෙනස්ව, බොහෝ පොදු කාබන් දාම සංයෝග ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී දිරාපත් වීමට හෝ කාර්ය සාධනය නැති වීමට ඉඩ ඇත.

අඩු පෘෂ්ඨික ආතතිය: Organosiloxane අඩු පෘෂ්ඨික ආතතියක් පෙන්නුම් කරයි, එය හොඳ තෙත් බව සහ ලිහිසි බව ඇති කරයි. මෙම ගුණාංගය ලිහිසි තෙල්, සම ආරක්ෂණ නිෂ්පාදන සහ වෛද්‍ය උපකරණවල බහුලව භාවිතා වන සිලිකොන් තෙල් (ඕර්ගනොසිලොක්සේන් ආකාරයක්) කරයි.

නම්‍යශීලී බව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව: Organosiloxane හි අණුක ව්‍යුහය එයට හොඳ නම්‍යශීලී බවක් සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාවයක් ලබා දෙයි, එය රබර් සහ ප්‍රත්‍යාස්ථ ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සඳහා කදිම තේරීමක් කරයි. මෙය සිලිකොන් රබර් මුද්‍රා තැබීමේ වළලු, ප්‍රත්‍යාස්ථ සංරචක ආදිය සකස් කිරීමේදී හොඳින් ක්‍රියා කරයි.

විද්‍යුත් පරිවරණය: Organosiloxane විශිෂ්ට විද්‍යුත් පරිවාරක ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරයි, එමඟින් එය ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්ෂේත්‍රයේ බහුලව භාවිතා වේ. සිලිකොන් දුම්මල (සිලෝක්සේන් ආකාරයක්) බොහෝ විට ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් ද්‍රව්‍යවල විදුලි පරිවාරකයක් සැපයීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග ආරක්ෂා කිරීමට භාවිතා කරයි.

ජෛව අනුකූලතාව: Organosiloxane ජීව විද්‍යාත්මක පටක සමඟ ඉහළ අනුකූලතාවයක් ඇති අතර එබැවින් වෛද්‍ය උපකරණ සහ ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. නිදසුනක් ලෙස, කෘතිම අවයව, වෛද්ය කැතීටර් ආදිය සඳහා වෛද්ය සිලිකන් සකස් කිරීම සඳහා සිලිකන් රබර් බොහෝ විට භාවිතා වේ.

රසායනික ස්ථායීතාවය: Organosiloxanes ඉහළ රසායනික ස්ථායීතාවයක් සහ බොහෝ රසායනික ද්රව්ය වලට හොඳ විඛාදන ප්රතිරෝධයක් දක්වයි. මෙය රසායනික ටැංකි, පයිප්ප සහ මුද්‍රා තැබීමේ ද්‍රව්‍ය සැකසීම වැනි රසායනික කර්මාන්තයේ එහි යෙදුම පුළුල් කිරීමට ඉඩ සලසයි.

සමස්තයක් වශයෙන්, organosiloxanes සාමාන්‍ය කාබන් දාම සංයෝගවලට වඩා විවිධ ගුණ ඇති අතර එමඟින් ලිහිසි කිරීම, මුද්‍රා තැබීම, වෛද්‍ය සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික වැනි ක්ෂේත්‍ර ගණනාවක වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කිරීමට ඔවුන්ට හැකි වේ.

Organosilicon මොනෝමර් සකස් කිරීමේ ක්රමය

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

වක්‍ර ක්‍රමය: සිලිකන් සංයෝගවල ඉරිතැලීම, බහුඅවයවීකරණය සහ අනෙකුත් ප්‍රතික්‍රියා හරහා organosilicon සකස් කරන්න.

ජල විච්ඡේදනය බහුඅවයවීකරණ ක්‍රමය: සිලැනෝල් හෝ සිලේන් මධ්‍යසාරවල ජල විච්ඡේදනය බහුඅවයවීකරණය මගින් organosilicon සකස් කරන්න.

Gradient copolymerization ක්‍රමය: Gradient copolymerization මගින් නිශ්චිත ගුණ සහිත organosilicon ද්‍රව්‍ය සංස්ලේෂණය කරන්න. ,

Organosilicon වෙළඳපල ප්‍රවණතාවය

අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල ඉල්ලුම වැඩි වීම: අධි තාක්‍ෂණික කර්මාන්තවල ශීඝ්‍ර සංවර්ධනයත් සමඟ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ විද්‍යුත් පරිවාරක වැනි විශිෂ්ට ගුණාංග සහිත organosilicon සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වෙමින් පවතී.

වෛද්‍ය උපකරණ වෙළඳපොල ප්‍රසාරණය: වෛද්‍ය උපාංග නිෂ්පාදනයේදී සිලිකොන් යෙදීම අඛණ්ඩව ව්‍යාප්ත වන අතර ජෛව අනුකූලතාව සමඟ ඒකාබද්ධව එය වෛද්‍ය උපාංග ක්ෂේත්‍රයට නව හැකියාවන් ගෙන එයි.

තිරසාර සංවර්ධනය: පාරිසරික දැනුවත්භාවය වැඩිදියුණු කිරීම වඩාත් තිරසාර සංවර්ධනයක් ළඟා කර ගැනීම සඳහා ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සිලිකොන් වැනි සිලිකොන් ද්‍රව්‍ය හරිත සකස් කිරීමේ ක්‍රම පිළිබඳ පර්යේෂණ ප්‍රවර්ධනය කරයි.

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

අනාගත සංවර්ධන දිශාව සහ අභියෝග

ක්රියාකාරී සිලිකන් පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය:විවිධ කර්මාන්තවල අවශ්‍යතාවයන්ට ප්‍රතිචාර වශයෙන්, ප්‍රතිබැක්ටීරීය සහ සන්නායක ගුණ වැනි විශේෂ ගුණාංග ඇතුළුව ක්‍රියාකාරී සිලිකොන් ආලේපන වැනි ක්‍රියාකාරීත්වය වර්ධනය කිරීම සඳහා අනාගතයේ දී සිලිකොන් වැඩි අවධානයක් යොමු කරනු ඇත.

ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සිලිකොන් පිළිබඳ පර්යේෂණ:පාරිසරික දැනුවත්භාවය වැඩිදියුණු කිරීමත් 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: සිලිකොන් සකස් කිරීමේ ක්‍රම සඳහා, පරිසරයට වන බලපෑම අවම කිරීම සඳහා අනාගතයේ දී හරිත හා පරිසර හිතකාමී තාක්ෂණික මාර්ග කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කෙරේ.