أنواع السيليكون
السيليكون هو مصطلح يشير إلى مجموعة من البوليمرات العضوية، التي لها الصيغة الكيميائية (R2SiO). تُعرف هذه البوليمرات أيضًا باسم بوليمرات درجة الحرارة العالية، نظرًا لتشابهها مع الكيتون في البنية. تتميز جزيئات السيليكون بتنظيمها إما بشكل خطي أو متشابك.
يصنف السيليكون إلى ثلاثة أشكال رئيسية: السوائل، والراتنجات، والمطاطات، والتي تحتوي على ذرات السيليكون والأكسجين. وتختلف أنواع السيليكون المختلفة، كما سنرى أدناه:
السيليكون بطانة
يتم إنتاج هذا النوع من السيليكون عن طريق تحلل وتكثيف كلوريد السيليكون (II). وهي مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين تختلفان في التركيب وخصائص الاستخدام: مطاط السيليكون وراتنجات السيليكون.
مطاط السيليكون
يتم تصنيع مطاط السيليكون باستخدام مكونات تشمل السيليكون والكربون والأكسجين والهيدروجين. يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل صناعة السيارات. يُظهر هذا النوع ثباتًا كيميائيًا ومقاومًا للظروف القاسية، ويتحمل درجات حرارة تصل إلى -300 درجة مئوية. كما يتميز بسهولة تصنيعه وتشكيله، ويستخدم في تطبيقات مثل مقاومة السوائل في السيارات والأجهزة الصناعية.
مطاط السيليكون هو بديل صناعي عالي الأداء للمطاط، وهو معروف بكفاءته العالية تحت درجات الحرارة المرتفعة، فضلاً عن متانته وشفافيته العالية وقدرته على العزل الكهربائي.
راتنجات السيليكون
راتينج السيليكون عبارة عن بوليمر ثلاثي الأبعاد متعدد السلاسل معروف بوزنه الخفيف. ويتميز هذا النوع بقدرته على ثبات الحرارة والحفاظ على الحماية المطلوبة، مما يجعله مثالياً للاستخدام في المواد الرابطة، مثل الدهانات ومواد طلاء الأظافر.
يشكل هذا النوع طبقة صلبة ومرنة، مما يجعله مفيدًا لمعالجة الأسطح. ويمكنه تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى حوالي 500 درجة مئوية لفترات قصيرة، إلى جانب مقاومته العالية للأكسدة والماء.
السيليكونات الدورية
يتم الحصول على هذا النوع من السيليكون من خلال عملية التحلل المائي للمركب R2SiCl2، وهو نوع أساسي من عائلة السيليكون، كما أنه آمن للاستخدام البشري وصحة البيئة.
ويتميز هذا النوع بأنه عديم الرائحة أو اللون، ويستخدم بحالته الخام في عمليات تصنيع المطاط والهلام. عند الانتهاء من عمليات التصنيع، يشكل السيليكون نسبة قليلة من مكونات المنتج النهائي، ويستخدم في صناعة المواد التجميلية ومزيلات العرق المختلفة.
زيوت السيليكون
وتعرف زيوت السيليكون بثباتها عند درجات الحرارة المرتفعة ومرونة في انسيابها، ومن أشهر أنواعها بوليمر ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان. وتختلف لزوجته حسب درجة الحرارة، ويمكن أن تصل إلى 2,000,000 درجة مئوية.
وتتميز هذه الزيوت بخصائص عديدة، منها الروابط الكيميائية القوية بين السيليكون والأكسجين، كما أنها تتمتع بتوتر سطحي منخفض، مما يسهل انتشارها على المواد. وله دور فعال في العزل ومقاومة الضغوط العالية.
استخدامات السيليكون
هناك العديد من الاستخدامات للسيليكون، اعتمادًا على الظروف المحيطة والوظائف المحددة. وقد ساعدت خصائصه، مثل الثبات تحت درجات الحرارة المختلفة ومقاومته للماء والأكسجين، على انتشاره على نطاق واسع، بما في ذلك:
- يتم استخدامه لعمليات التشحيم في درجات حرارة منخفضة.
- تستخدم في المواقع ذات المضخات الحرارية ذات التفريغ العالي.
- يتم استخدامه في صناعة الملابس المقاومة للماء.
- يتم استخدامه كمادة عازلة في تطبيقات مختلفة مثل الأبواب والنوافذ.
- يضاف إلى دهانات السفن لتحسين كفاءتها في ظل الظروف الجوية القاسية.
- يستخدم في صناعة منتجات العناية الشخصية كمزيلات العرق، ويساعد على تقليل لزوجة مادة العرق الموجودة داخل العبوة. كما يدخل في صناعة مستحضرات التجميل والشامبو والبلسم.
- يتم استخدامه لتحسين كفاءة ومتانة المعدات الكهروضوئية والألواح الشمسية.
- يستخدم السيليكون في صناعة الأجهزة الإلكترونية مثل الكاميرات ولوحات المفاتيح، وذلك بسبب ثباته العالي وعزله الجيد.
- يتم استخدامه في صناعة قطع غيار الطائرات والخزانات بسبب قدرته على العمل تحت درجات حرارة عالية وقدرته على تحمل الضغوط.