प्रचार से परे: लिक्विड सिलिकॉन रबर (एलएसआर) में एक तकनीकी गहन जानकारी

स्थिरता का रसायन

आण्विक स्तर पर, एलएसआर एक प्लैटिनम - ठीक किया गया पॉलीसिलोक्सेन है। कार्बनिक रबर के विपरीत, जो कार्बन -कार्बन बैकबोन पर निर्भर होता है, सिलिकॉन की बैकबोन में बारी-बारी से सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणु (Si{3}}O-Si) होते हैं। यह अकार्बनिक संरचना ही इसकी महाशक्तियों का मूल है। Si{7}}O बॉन्ड की बॉन्ड ऊर्जा C-C बॉन्ड की तुलना में काफी अधिक है, जो सामग्री को असाधारण थर्मल स्थिरता प्रदान करती है। यही कारण है कि एलएसआर 50 डिग्री से 250 डिग्री तक के तापमान पर लगातार बिना ख़राब हुए, पिघले या भंगुर हुए काम कर सकता है - एक ऐसी सीमा जो अधिकांश कार्बनिक इलास्टोमर्स को नष्ट कर देती है।

व्यावसायिक रूप से, एलएसआर को दो -घटक प्रणाली के रूप में आपूर्ति की जाती है। भाग ए में आमतौर पर विनाइल {{2}टर्मिनेटेड पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन पॉलिमर और एक प्लैटिनम उत्प्रेरक होता है। भाग बी में भंडारण के दौरान समय से पहले ठीक होने से रोकने के लिए पॉलिमर, एक हाइड्राइड {{4} कार्यात्मक क्रॉसलिंकर (सिलोक्सेन), और एक अवरोधक (अक्सर एक अल्कोहल या एसिटाइलेनिक यौगिक) होता है। जब इन दोनों भागों को 1:1 के अनुपात में मापा जाता है और मिश्रित किया जाता है, तो प्लैटिनम विनाइल और हाइड्राइड समूहों के बीच एक अतिरिक्त प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। यह "अतिरिक्त इलाज" तंत्र ठोस सिलिकॉन रबर (एचसीआर) में उपयोग किए जाने वाले पेरोक्साइड इलाज से अलग है। महत्वपूर्ण रूप से, अतिरिक्त प्रतिक्रिया से कोई उप-उत्पाद नहीं बनता है, जिसका अर्थ है कि इलाज के दौरान सामग्री सिकुड़ती नहीं है और उच्च आयामी स्थिरता बनाए रखती है, जो सटीक इंजीनियरिंग के लिए एक गैर-परक्राम्य गुण है।

प्रवाह की रियोलॉजी

एलएसआर में "तरल" केवल राज्य का वर्णनकर्ता नहीं है; यह रियोलॉजी की परिभाषा है। एलएसआर एक गैर-न्यूटोनियन, कतरनी-पतला करने वाला तरल पदार्थ है। इसका मतलब यह है कि कतरनी दर बढ़ने पर इसकी चिपचिपाहट कम हो जाती है। यह संपत्ति इसकी विनिर्माण क्षमता की धुरी है। स्थिर अवस्था में, सामग्री इतनी चिपचिपी होती है कि भराव को जमने से रोकती है। हालाँकि, जब एक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के माध्यम से मजबूर किया जाता है, तो उच्च कतरनी दर इसे आसानी से जटिल मोल्ड गुहाओं में प्रवाहित करने की अनुमति देती है, जिससे सूक्ष्म चैनल भर जाते हैं जिनमें ठोस रबर कभी प्रवेश नहीं कर सकता है।

यह कम चिपचिपापन चक्र समय के साथ जटिल ज्यामिति के इंजेक्शन मोल्डिंग की अनुमति देता है जिसे मिनटों के बजाय सेकंड में मापा जा सकता है। निर्माताओं के लिए, इसका मतलब उत्पादन लाइनों को पूरी तरह से स्वचालित करने की क्षमता है। हाई कंसिस्टेंसी रबर (एचसीआर) के विपरीत, जिसके लिए व्यापक मिलिंग और मिश्रण की आवश्यकता होती है, एलएसआर को ड्रम से सीधे इंजेक्शन इकाई में पंप किया जाता है, अक्सर स्थिर मिक्सर के माध्यम से, एक बंद लूप सिस्टम बनाया जाता है जो संदूषण के जोखिम को समाप्त करता है। इस "स्वच्छ" प्रसंस्करण के कारण ही एलएसआर उन उद्योगों के लिए स्वर्ण मानक बन गया है जहां स्वच्छता सर्वोपरि है।

मेडिकल और ऑटोमोटिव अनिवार्य

चिकित्सा उपकरण उद्योग शायद एलएसआर प्रौद्योगिकी का सबसे बड़ा लाभार्थी रहा है। क्योंकि प्लैटिनम इलाज कोई जहरीला उपोत्पाद नहीं छोड़ता है, एलएसआर के उच्च -शुद्धता ग्रेड जैव-संगत हैं और भौतिक गुणों को खोए बिना आटोक्लेव, गामा विकिरण, या ईटीओ गैस के माध्यम से निष्फल किया जा सकता है। यह इसे कृत्रिम अंगों या प्रोस्थेटिक्स जैसे दीर्घकालिक प्रत्यारोपणों के साथ-साथ श्वसन मास्क और कैथेटर जैसी उपभोग्य सामग्रियों के लिए आदर्श बनाता है। सामग्री की पारदर्शिता द्रव प्रवाह के दृश्य निरीक्षण की अनुमति देती है, जबकि इसकी स्पर्शनीय कोमलता रोगी की परेशानी को कम करती है।

इसके साथ ही, ऑटोमोटिव क्षेत्र एलएसआर की ओर बड़े पैमाने पर बदलाव ला रहा है, खासकर इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) के उदय के साथ। ईवी बैटरी पैक को सीलिंग सामग्री की आवश्यकता होती है जो शॉर्ट सर्किट और थर्मल रनवे को रोकने के लिए बेहतर ढांकता हुआ ताकत प्रदान करती है। एलएसआर के अंतर्निहित विद्युत इन्सुलेशन गुण, शीतलक और तेल के प्रतिरोध के साथ मिलकर, इसे उच्च वोल्टेज कनेक्टर और सेंसर सील में एक महत्वपूर्ण घटक बनाते हैं। इसके अलावा, उद्योग "मल्टी-शॉट" या "2K" मोल्डिंग की ओर रुझान देख रहा है, जहां एलएसआर को सीधे नायलॉन या पॉली कार्बोनेट जैसे थर्मोप्लास्टिक्स पर जोड़ा जाता है। यह एक ही विनिर्माण चरण में जटिल, बहु-सामग्री भागों जैसे कि एक एकीकृत नरम स्पर्श सील के साथ एक कठोर कनेक्टर आवास के निर्माण की अनुमति देता है, जिससे असेंबली लागत और वजन कम हो जाता है।

भविष्य की सीमाएँ: चालकता और 3डी प्रिंटिंग

उद्योग वर्तमान में विशेष एलएसआर फॉर्मूलेशन के उद्भव को देख रहा है जो सिलिकॉन क्या कर सकता है इसकी सीमाओं को आगे बढ़ाता है। हम सिरेमिक फिलर्स से युक्त तापीय प्रवाहकीय एलएसआर का व्यावसायीकरण देख रहे हैं, जिसका उपयोग 5जी बुनियादी ढांचे और एलईडी प्रकाश व्यवस्था में गर्मी अपव्यय को प्रबंधित करने के लिए किया जा रहा है। इसके विपरीत, विद्युत प्रवाहकीय एलएसआर का उपयोग संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए ईएमआई/आरएफआई परिरक्षण में किया जा रहा है।

इसके अलावा, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का उदय अंततः सिलिकॉन दुनिया तक पहुंच रहा है। जबकि पारंपरिक एलएसआर को हार्ड टूलिंग (मोल्ड्स) की आवश्यकता होती है, सिलिकॉन 3डी प्रिंटिंग में नए विकास इंजीनियरों को इलास्टोमेरिक भागों को तेजी से प्रोटोटाइप करने की अनुमति दे रहे हैं। यह बदलाव एलएसआर को बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सामग्री से ऐसी सामग्री की ओर ले जा रहा है जो तेजी से पुनरावृत्ति और कम {{3}वॉल्यूम, उच्च {{4}जटिलता वाले कस्टम भागों के लिए पहुंच योग्य है।

संक्षेप में, लिक्विड सिलिकॉन रबर सिर्फ एक "बेहतर रबर" नहीं है। यह रासायनिक रूप से विशिष्ट, तार्किक रूप से जटिल सामग्री है जो रसायन विज्ञान, भौतिकी और औद्योगिक डिजाइन के चौराहे पर बैठती है। जैसे-जैसे विनिर्माण सहनशीलता कड़ी होती जा रही है और पर्यावरण मानक बढ़ते जा रहे हैं, एलएसआर का थर्मल लचीलापन, जैव-अनुकूलता और प्रक्रियात्मकता का अनूठा संयोजन यह सुनिश्चित करता है कि यह आने वाले दशकों तक उन्नत इंजीनियरिंग की आधारशिला बना रहेगा।