今天我们来聊聊有机硅材料,以下6个关于有机硅材料的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。
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有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上常把通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。 有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
材料分类
有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。
有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
有机硅材料具有独特的结构:
(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;
(2) C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;
(3) Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。
(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。
特点
由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。
生物体新陈代谢也需要有机硅参与,通常此类有机硅化学式表现为CH3(SiOH)3。有机硅对于身体各项功能起着重要的作用并且与矿物质的吸收有着直接关系。人体平均拥有约七克硅,其数量远远超过其他重要矿物质,如铁。铁和硅是人体必需的元素,对维持正常的新陈代谢是非常重要的作用。
有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、生物活性有机硅、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。
有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
无机硅,通常指以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等为主剂,添加一些助剂复合而成的防水剂。在防水堵漏领域,常见的无机硅材料有:永凝液、水性渗透结晶型防水材料、水玻璃等。
一、性质不同:
1、多晶硅
多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
2、有机硅
有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。
二、特点不同:
1、多晶硅
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,几乎能与任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料。
2、有机硅
有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
三、应用不同:
1、多晶硅
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
2、有机硅
广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业。
有机硅材料具有独特的结构:
1、Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;
2、C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;
3、Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。
4、Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。
以上内容参考 百度百科-多晶硅、百度百科-有机硅
军事用途
话说,有机硅化合物的探索和研究可以追溯到18世纪,不过,有机硅快速发展缘于在第二次世界大战中作为飞机、火箭、坦克等军事装备的特种材料使用。有机硅材料是典型的半无机半有机高分子材料,具有独特的耐高低温、耐氧、耐光和耐气候老化等性能,因此被广泛应用于飞机结构件镙接、电阻器、无线电电子设备的表面密封等。
只这样说还不够直观,那就看个例子。话说当年德国攻入前苏联时,正遇上百年一遇的严冬,苏德两国的所有坦克、装甲类设备,由于运转所需的油气冻结,都成为一堆废铁。面对这种严酷情况,苏联科学家发现一种物质和油料混合可以防冻,从而在对德战争中占据优势,这种物质就是我们今天所说的硅油。
航空航天
“这只是我一个人的一小步,但却是整个人类的一大步。”这句话随着1969年美国登月的成功而为全世界人民所熟知,美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了人类的第一个脚印,而他当时穿的那双靴子的靴底材质就是由道康宁公司生产的有机硅橡胶!
当然,今天,有机硅材料在航空航天中的应用就更为广泛了,仪表油、阻尼油、特种液压油、高级涂层等都离不开有机硅材料。
正如很多科技产品缘于军事战争,普及于生活,有机硅材料也是如此!由于性能卓越,有机硅材料在二战后迅速应用于生产生活的方方面面!可以说从我们早晨睁开眼镜,到晚上上床睡觉,一整天都会和有机硅产品打交道。
化妆品
有机硅用于化妆品最早是从1950年道康宁公司生产的擦手霜开始的。而今,有机硅已成功地应用到香水、发蜡、护发素、唇膏、剃须膏、去臭汗剂、眼影膏、指甲油和防晒油等化妆品领域,品类多达数百种。
早上冲澡时,洗发水、护发素含有的硅油使我们的头发更顺滑,涂在脸上的护肤霜中所含的硅油则可以为脸部皮肤罩上一层极薄细纱面罩,从而达到保持水分、保护皮肤的效果;油性粉底、指甲油、防晒霜、眼影膏中则含有环状二甲基硅氧烷,挥发时皮肤没有凉感,且无残留。
有机硅是一种在医疗行业应用广泛的高分子弹性体,其最大优点是成分简洁,安全可靠,具有良好的生物相容性。相较于其他材料,它具有独特的优势:与PVC 材料相比,有机硅材料不需要添加增塑剂就可以达到很柔软的效果;与乳胶材料相比,有机硅材料没有致敏的风险;与热塑性弹性体材料相比,有机硅材料具有更可靠的耐温、耐压变性能。同时,有机硅材料本身具有固、液两大形态,适用于多种成型工艺,能够很好地适应医疗行业纷繁复杂的加工需求。 以前,有机硅成型主要采用复杂的注塑成型工艺:生产商必须首先准备好模具,然后将液体硅橡胶加压注入其中。这种方法成本过高,只适合大规模生产。有机硅3D 打印则实现了全新的部件设计。有机硅3D 打印可以覆盖产品不同的生命周期,无需使用任何工具或模具,便可直接将数字模型转换为实物,从而降低生产成本、节省生产时间、大幅缩短工艺周期,同时在产品开发期间快速改进产品;另一方面,有机硅3D 打印还可对结构复杂的功能性部件和原型件进行功能整合。
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