كيف يتم إنتاج السيليكون: من الرمال إلى المنتجات النهائية

مقدمة - لماذا فهم السيليكون

انظر حول منزلك من المحتمل أن يكون هناك القليل من السيليكون في مكان ما بالقرب منك - تلك فراشة الخبز المنخفضة ، والغطاء الناعم على الغطاء ، وربما حالة الهاتف التي لا تذوب أبدًا. الشيء المضحك هو أن معظم الناس لا يفكرون أبدا في ما هو مصنوع منه.

إنها قوية ومرنة وتخفف الحرارة والدهون والصابون. هذا هو السبب في أن المصانع تحبها. ولكن إذا كنت قد تساءلت من أي وقت مضى كيف يحصل السيليكون من الرمال إلى شيء يمكنك أن تنحني وتمتد، فأنت لست وحدك. الجواب هو جزء من الكيمياء، جزء من الصبر، وجزء من الحرف القديمة العادية.

ما هو السيليكون؟

السيليكون (أو البوليسيلوكسان ، إذا كنا رسميين) هو مادة من صنع الإنسان مع العمود الفقري من ذرات السيليكون والأوكسجين. هذه الذرات تتصف في سلاسل طويلة، وعندما ينضم القليل من الكربون والهيدروجين، يحدث السحر - يصبح مرنًا وملمعًا وصعبًا بشكل مفاجئ.

اعتمادا على كيفية خلطها ، يمكن أن يكون زيتًا لامعًا ، أو راتنجًا لاصقًا ، أو صلب مطاطي مألوف. يستخدم لكل شيء - طوقات السيارات ، والأنابيب الطبية ، وقوالب الكعكة ، وحتى أغطية لوحة المفاتيح. إذا ضغطت على إبهامك في ملعقة من السيليكون، هذا الشعور الناعم بالربيع؟ هذه هي سلسلة Si-O في العمل.

ما هو السيليكون مصنوع من؟

هنا هو المكان الذي يصبح متواضعا. كل السيليكون يبدأ كالسيليكا، في الأساس الرمال. الرمال النقية والنظيفة والحبيبات الدقيقة - لا شيء فاخر.

في الأفران الكهربائية الكبيرة، يخلط العمال الرمال مع الكربون ويحركون الحرارة بعد 2000 درجة مئوية. الشرارات تطير حرفياً في الداخل، يحترق الأكسجين ويترك وراءه كتل رمادية لامعة من معدن السيليكون. لا يبدو كثيرا - مجرد قطع مملة - لكنه المكون الرئيسي.

هذا السيليكون الخام ليس جاهزا بعد. يتم تكريره مرة أخرى حتى يكون شبه بلا بقع ، وعادة ما يكون نقيًا بنسبة 99٪ أو أكثر. حتى بقعة من التلوث يمكن أن تفوض مع ردود الفعل اللاحقة، مما يجعل المطاط غير متساوي أو لاصق. لقد رأيت ذلك يحدث مرة واحدة - دفعات كاملة مضيعة لأن السيليكا لم تكن نقية بما فيه الكفاية.

السيليكون مقابل السيليكون - فهم الفرق

الناس يخلطونها طوال الوقت. السيليكون (لا "e") هو عنصر - صلب، هش، مثل المرآة التي تتكسر إذا إسقطتها. السيليكون (مع "e") ناعم، من صنع الإنسان، ومليء بالمرونة.

فكر في السيليكون باعتباره الطوب والسيليكون باعتباره المنزل المبني منه. الأول يقود الكهرباء ؛ الثانية تحجب الماء والحرارة. لهذا السبب ستجد السيليكون في الأنابيب الطبية وختم السيارات ، حيث تتفوق الموثوقية على اللامع في كل مرة.

كيف يتم إنتاج السيليكون؟

عملية تصنيع السيليكون الكاملة هي مزيج من العلم والروتين - خمس خطوات رئيسية، كل واحدة اعتمادا على الأخيرة. غالبا ما يقول العمال إنه جزء من الكيمياء ، جزء من الطبخ.

الخطوة 1 - عزل السيليكون من السيليكا

أولا يأتي مرحلة الفرن. تذهب رمال السيليكا الدقيقة والكربون إلى الفرن ، وتشوه للحياة - حوالي 2000 درجة مئوية ، وربما أكثر. الصيغة بسيطة:

SiO₂ C → سي كو ₂

يخرج السيليكون الخام. إذا كانت درجة الحرارة تتقلب كثيرا ، فإن الشوائب تتسلل وتفقد الدفعة لمعاها. يمكنك تقريبا أن تشم رائحة الهواء المعدني الساخن عندما تفتح الأبواب.

الخطوة 2 - خلط مسحوق السيليكون مع كلوريد الميثيل

بعد ذلك، يتم سحق هذا السيليكون إلى مسحوق ويتفاعل مع غاز كلوريد الميثيل في مفاعل فقاعة. إنها صاخبة ، ورائحتها حلوة قليلة ، وتشتغل لساعات. التفاعل يخلق سوائل تسمى ميثيل كلوروسيلانات - المكونات الأساسية للسيليكون.

الديميثيل ديكلوروسيلان هو الرئيسي. الكيميائيون يحافظون على هذه النسبة بعناية. كثير جدا أو قليل جدا والسيليكون النهائي يشعر بالخطأ - صلب جدا، زيتية جدا.

الخطوة 3 - تقطير الخليط

الآن يأتي التقطير، الخطوة الهادئة. يمر المزيج عبر الأبراج المعدنية الطويلة التي تهدم طوال اليوم. في الداخل، تفصل الحرارة المركبات بنقطة الغليان. تتحول الكسور الخفيفة إلى زيوت السيليكون. تلك الثقيلة تصبح قاعدة المطاطات.

إنه عمل بطيء. يمكن لبرج واحد تشغيل 24 ساعة لدفعة واحدة. يتحقق المشغلون من نوافذ الزجاج الصغيرة لمعرفة ما إذا كان البخار يبدو واضحاً. التفاصيل الصغيرة مثل هذه تبقي الجودة مستقرة.

الخطوة 4 - التحلل الهيدرولوجي والتكثيف

ثم يتم إضافة الماء، والأمور تصبح فوضوية قليلا. يتراجع الغيوم السائل الصافي، ويمكنك سماع صخب خفيف بينما يتشكل السيلانولات. ثم تتجمع هذه الجزيئات مع بعضها البعض، وتطلق غاز كلوريد الهيدروجين - وليس الرائحة الأكثر ودية في العالم.

هذا التفاعل يبني سلاسل السيلوكسان - الحمض النووي للسيليكون. من هنا فصاعدا ، كل شيء يتعلق بربط هذه السلاسل إلى شيء مفيد.

الخطوة 5 - البوليمر السيليكون

المحفزات مثل البلاتين أو بيروكسيد تذهب في التالي. السيلوكسان يتسمك، ويتحول إلى مطاط، وأخيرا يصبح ما نعرفه باسم السيليكون. ما إذا كان ينتهي به الأمر كمطاط سيليكون سائل (LSR) أو مطاط عالي الاتساق (HCR) يعتمد على الوقت والحرارة ونوع المحفز.

في مصنعنا ، يمكنك مشاهدة تغيره حرفياً - يصبح شراب واضح يسكب في قالب فولاذي حلقة صلبة في أقل من دقيقة. هناك رائحة خفيفة ونظيفة بينما تبرد، تقريبا مثل الإطارات الجديدة.

تلك الأجزاء المصبوبة - الختامات والقبعات والخرطوم - ثم تنتقل إلى التقطيع والتفتيش. الخط لا يتوقف أبداً عن الصوت.

السيليكون مقابل البلاستيك - ما الذي يجعلها مختلفة

غالبا ما يجمعهم الناس معا، ولكن السيليكون مقابل البلاستيك مثل الزجاج مقابل الشمع. البلاستيك على أساس الكربون؛ إنها تنخفض عندما تكون ساخنة وتصبح هشة مع مرور الوقت. يتم بناء السيليكون على السيليكون والأوكسجين ، لذلك يبقى مستقرا حتى حوالي 250 درجة مئوية ولا يصفر بسهولة.

هذا هو السبب في أن هذه السريدات الخبز السيليكون القديمة تبقى تبدو جيدة بعد مئات من تشغيل الفرن ، في حين أن علب البلاستيك تتحرك بعد بضعة.

فوائد السيليكون

لماذا تختار السيليكون مرة أخرى؟ بسيط - إنه يستمر ، وهو آمن ، ويعمل حيث يفشل الآخرون.

• يتعامل مع تقلبات درجات الحرارة البرية
• عديمة الرائحة وغير سامة
• يحافظ على الشكل بعد التمدد
• مقاوم للماء ومقاوم للشمس
• قابلة لإعادة الاستخدام لسنوات

لقد رأيت قالب سيليكون واحد يستخدم أكثر من 500 دورة إنتاج ولا تزال أجزاء البوب نظيفة. أقل استبدالات يعني أقل نفايات وتكاليف ثابتة للمصانع.

تطبيقات السيليكون في الصناعات الحديثة

الأغذية أدوات المطبخ

السيليكون يقف أمام العقاب اليومي. فرش الخبز، والمشقعات، وحلقات الختم - يواجهون فرن 300 درجة مئوية، وغسالات الصحون، وبردات المجمد. بعد كل هذا، لا يزال يبقى سلس. لا يمكنك أن تقول نفس الشيء عن المعدن أو البلاستيك.

التعبئة والتغليف مستحضرات التجميل

في مستحضرات التجميل ، يعطي السيليكون هذا الشعور باللمس الناعم الذي يلاحظ المشترين على الفور. إنه يختم القطرات والجرات دون تسرب ولا يتلاعب مع الصيغ الحساسة. هذا هو السبب في أن العديد من قبعات العطور ومطبقات لمعان الشفاه تستخدم الآن أجزاء السيليكون.

السيارات الصناعية

تحت الغطاء، السيليكون يلمع. إنه يمنع المحركات ويختم المضخات ويحافظ على السلاك آمنة من الحرارة والزيت. غالبا ما يفضل الميكانيكيون ذلك لأنه لا يجف - حتى بعد سنوات بالقرب من المعدن الساخن.

من المواد إلى السوق - مصنع السيليكون الموثوق به

في كاسيندا ، قضينا أكثر من عقد من الزمن في تعلم كيفية تحويل السيليكون المذاب إلى أجزاء مصبوبة دقيقة. لا يزال فريقنا يحصل على ركلة من مشاهدة تدفق السيليكون السائل في القالب - لا يصبح قديمًا أبدًا.

نحن نحمل شهادات ISO 9001: 2015 و ISO 14001: 2015 ، بالإضافة إلى IATF 16949: 2016 لعمل السيارات. يدير متجرنا خطوط صب الزيت والصب السائل والقطع ، بدعم من مركز القالب المستقل.

الاقتباسات عادة ما تستغرق يومين ، وعينات حوالي أسبوع. السرعة مهمة، لكنها مهمة أيضا. نحن نفضل شحن عينة مثالية غدا من عينة معيبة اليوم.

"دليل ودي لاستخدام آمن لقسطرة مزدوجة اللومين القابلة للتصرف" — CASINDA إذا كنت بحاجة إلى منتجات السيليكون المخصصة للمطبخ أو الجمال أو الاستخدام الصناعي. نحن دائما على وشك التصاميم الجديدة.

" حسابي " - كاسيندا

من الرمال الخشنة إلى المطاط اللامع ، الطريق طويل ولكن مرضي بشكل غريب. كل خطوة تضيف شيء - الحرارة، الضغط، الكيمياء، القليل من المهارة.

هذا هو السبب في ظهور السيليكون في كل مكان بمجرد أن تبدأ في ملاحظته. زجاجة السيليكونطبق المحرك، المقبض على آلة صنع القهوة. إنه دائم وموثوق به ويقوم بهدوء بعمله وراء الكواليس. نوعا ما مثل الناس الذين يصنعونها.

يتم وضع تطبيقات ختم المحرك والنقل في أنواع مختلفة من حلول السيليكون المخصصة.

س: ما هي المواد المستخدمة لإنتاج السيليكون؟

ج: معظم السيليكون يبدأ مع رمل السيليكا. من خلال تفاعلات الحرارة العالية ، يتم سحب السيليكون ودمجه مع كلوريد الميثيل لإنشاء أول كتل بناء لتصنيع السيليكون.

س: كيف يختلف إنتاج السيليكون عن صنع البلاستيك؟

ج: البلاستيك يأتي من النفط. السيليكون يبدأ من الرمال. السيليكون مقابل البلاستيك ليس فقط الكيمياء - إنه عمر. يحتفظ السيليكون بالشكل واللون تحت الحرارة حيث يذوب البلاستيك أو رائحته.

س: هل يمكنني طلب منتجات السيليكون المخصصة لعملي؟

ج: بالتأكيد. كاسيندا تبني منتجات السيليكون المخصصة لأدوات الطبخ وتعبئة التجميل والصناعة. شارك رسمًا أو حتى صورة - سنقوم بتشكيلها واختبارها والحصول على عينة بسرعة.