درزگیر سیلیکون چیست؟- قسمت اول

در این مقاله به صورت مختصر درباره سیلیکون و کاربردهای آن به خصوص در زمینه ساختمان بیشتر آشنا خواهید شد.

سیلیکون چیست؟

سیلیکُن (Silicon) یا سیلیسیم، عنصری شیمیایی با نماد Si در جدول تناوبی و عدد اتمی ۱۴ است که به عنوان نیمه‌هادی نیز کاربرد دارد. این عنصر در دسته شبه فلزات قرار می‌گیرد و به صورت چهار ظرفیتی دیده می‌شود و رنگ آبی-خاکستری براقی دارد. با توجه به تمایل بسیار زیاد این عنصر به اکسیژن، شکل خالص آن تا سال 1823 شناخته نشد. نقطه ذوب و جوش این عنصر به ترتیب 1414 و 3265 درجه سانتی‌گراد است.

سیلیکُن، هشتمین عنصر فراوان در زمین به لحاظ جرمی محسوب می‌شود که به ندرت به شکل عنصری آن در پوسته زمین قابل مشاهده است. بیشتر سیلیکونی که به صورت تجاری به مصرف می‌رسد، به میزان بسیار کمی تحت فرآوری قرار می‌گیرد. اواخر قرن بیستم و اوایل قرن ۲۱ را به نام عصر سیلیکون (عصر دیجیتال) می‌شناسند. چراکه این عنصر، تاثیر زیادی بر اقتصاد مدرن داشته است. نسبت کمی از سیلیکون با خلوص بسیار بالا را در نیمه‌هادی‌ها مورد استفاده قرار می‌دهند و همچنین در ساخت ترانزیستورها و چیپ‌های مدارات مجتمع موجود در کامپیوترها و تلفن‌های همراه از این ماده بهره می‌گیرند.

سنگ سیلیکن

ولی ماده ای که ما در اینجا بدان خواهیم پرداخت، سیلیکون (Silicone)- با یک e اضافه بعد از n- نام دارد که از دسته پلیمرها می باشد.

سیلیکون (Silicone) که پلی‌سیلوکسان (Polysiloxanes) نیز نامیده می شود، پلیمرهایی هستند که شامل هر ترکیب مصنوعی ساخته شده از واحدهای تکرار شونده سیلوکسان باشد، که زنجیره ای متناوب از اتم‌های سیلیکون و اتم های اکسیژن است که با کربن، هیدروژن و گاهی برخی عناصر دیگر ترکیب شده است.

این پلیمرها معمولاً مقاوم به گرما بوده و به صورت مایع یا لاستیکی-مانند موجود می باشند که برای کاربردهایی از قبیل: درزگیر و آب‌بندی، چسب، روانکاری، لوازم پخت‌وپز و هم‌چنین عایق حرارتی و الکتریکی استفاده می شوند. انواع پرکاربرد آن شامل: روغن، گریس، لاستیک، رزین و درزگیر سیلیکون می باشد.

کشف سیلیکون به فردریک استنلی کیپینگ (Frederic Stanley Kipping) شیمیدان انگلیسی نسبت داده شده است. او زمانی که می‌خواست پلاستیک تولید کند، به جای استفاده از ترکیبات کربن، از زنجیره سیلیسیم استفاده کرد که به صورت اتفاقی خانواده سیلیکون‌ها را کشف کرد. این ماده کشف شده از نقطه نظر فیزیکی کاملا خاصیت الاستیکی (کشسانی) داشت. ماده کشف شده، بر خلاف لاستیک های شناخته شده، مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت داشت. این ماده همچنین بیرنگ و بی بو می باشد. از نظر الکتریسته، عایق الکتریکی بسیار قوی نسبت به عایق های دیگر است . سیلیکون به صورت جامد یا مایع وجود دارد که در مقابل حرارت و بسیاری از مواد شیمیایی همچون اسیدها و بازها مقاوم است.

کاربردهای سیلیکون

سیلیکون از جمله مواد بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف محسوب می‌شود که در برابر حرارت و تابش فرابنفش مقاوم است. این ماده را به شکل‌های مختلف جامد، مایع، روغنی و لاستیکی به تولید می‌رسانند. در زیر، به طور مختصر به برخی از صنایع که از سیلیکون استفاده می کنند اشاره شده است:

صنایع آرایشی و بهداشتی

از این ماده در ضد تعریق‌ها به منظور کاهش سفیدک لباس‌ها بهره می‌گیرند. همچنین، از آن‌جایی که این ماده، دوام بالایی دارد، بمنظور حفظ رنگ و درخشش لوازم آرایشی، شامپو‌ها و نرم‌کننده‌ها بکار گرفته می‌شود. همچنین، به کمک این ماده می‌توان محصولات مراقبت از پوست، همچون کرم‌های ضدآفتاب با SPF بالا را تولید کرد.

صنایع انرژی

استفاده از سیلیکون موجب بهبود عملکرد، دوام و بازده پنل‌های خورشیدی و دستگاه‌های فتوولتائیک می‌شود چراکه این ماده در برابر تابش آفتاب مقاوم است و طول عمر دستگاه‌های ساخته شده را بالا می‌برد.

الکترونیک

این ماده در قطعات کامپیوتر و موبایل به وفور یافت می‌شود. همچنین در دستگاه‌های کپی و کیبورد نیز می‌توان ردی از سیلیکون پیدا کرد. مدارهای کامپیوتری و دستگاه‌های DVD نیز همگی در ساخت خود از این ماده بهره گرفته‌اند. ماده‌ای موسوم به سیلیکون‌ رابر (Silicone Rubber) را در عایق‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌دهند. همچنین در مصارف پزشکی اعم از لوله‌های دیالیز نیز کاربرد دارد.

صنعت هوافضا

با توجه به اینکه سیلیکون، دوام بالایی در شرایط دمایی مختلف دارد، از آن به عنوان عایق و محافظ درب‌ها،‌ لبه بال هواپیماها، جعبه سیاه هواپیما،‌ پوسته موتور و بسیاری قطعات دیگر استفاده می‌کنند.

لوازم آشپزخانه

ظروف سیلیکونی انعطاف‌پذیر در آشپزخانه، شستشوی راحتی دارند و بوی غذاها را نیز به خود جذب نمی‌کنند. از این ظروف به راحتی می‌توان در فر و فریزر و مایکروویو استفاده کرد بدون این‌که طعم غذا در آن‌ها تغییر کند.

رنگ‌ها و پوشش‌ها

رنگ‌ها و پوشش‌هایی که در آن‌ها از سیلیکون استفاده شده است،‌ به دلیل انعطاف‌پذیری، در برابر تغییرات دمایی دچار ترک‌خوردگی نمی‌شوند. بهره‌گیری از پوشش رنگ‌های سیلیکونی در ریل‌های راه‌آهن، سطح جاده‌ها و دکل‌های نفتی، به دلیل مقاومت در برابر نفت، گازوئیل، نمک و باران‌های اسیدی، خوردگی کمتری را به همراه دارد.

لوازم ورزشی

استفاده از این ماده به عنوان عایق در لوازم غواصی و عینک‌های شنا کاربرد دارد. سیلیکون، روش‌های جدیدی را برای طراحان فراهم کرده است که به کمک آن‌ها می‌توانند لباس‌هایی سبک‌تر با خاصیت آبگریزی و عملکرد بالاتری تولید کنند و در عین حال، عبور اکسیژن نیز از بین آن‌ها به راحتی انجام شود.

معماری و ساختمان

این ماده از جمله مواد کلیدی در ساخت و نوسازی ساختمان‌های مسکونی و تجاری به شمار می‌آید و توانایی درزگیری را نیز دارد. مواد عایق سیلیکیونی در کاهش مصرف انرژی و حفظ دوام و رطوبت و جلوگیری از رشد باکتری‌ها کاربرد دارند.

صنعت خودروسازی:

این ماده برای چسباندن شیشه های اتومبیل استفاده فراوانی دارد.

کاربرد سیلیکون در صنایع مختلف

در این مقاله، سعی شد به طور مختصر تعریفی از سیلیکون ها ارائه شود.

در مقاله بعدی به کاربرد سیلیکون ها در صنعت ساختمان بیشتر می پردازیم.

آیا این مطبل مفید بود؟