Силикон көбүк такталарында 300 градустан ашкан температурага туруктуулукка жетишүү олуттуу кыйынчылыктарды жаратат, анткени стандарттуу силикон материалдары узак мөөнөттүү колдонууда адатта -60 градустан 200 градуска чейинки диапазондо иштейт, ал эми кыска мөөнөттүү эң жогорку температура 250 градуска жетиши мүмкүн. Температуралар бул босогодон ашканда, полимердик омуртка бузула баштайт, натыйжада материал морттукка, ийкемдүүлүктүн жоголушуна жана акырында майдаланууга алып келет.
300 градустан ашык температурага туруктуулукка жетүү үчүн негизги материалдан, арматурадан, ысыкка чыдамкай кошулмалардан, көбүктөнгөн процесстен жана конструкциялык конструкциядан комплекстүү долбоорлоо жана оптималдаштырууну жүргүзүү зарыл.
Бул максатка жетүү үчүн негизги техникалык ыкмалар жана ойлор төмөнкүлөр болуп саналат:
I. Негизги материалдарды тандоо жана оптималдаштыруу
Бул эң негизги кадам.
Жогорку фенил силикон резинасын колдонуңуз:
Принцип: Кадимки силикон каучук (метил винил силикон каучук) жылуулукка туруктуулугу чектелүү. Силоксандын негизги чынжырында фенил топторун (айрыкча дифенилсилоксан чынжыр сегменттеринин жогорку мазмуну) киргизүү материалдын ысыкка туруктуулугун бир топ жакшыртат.
Функциясы: Бензол шакекчесинин көлөмдүү түзүлүшү жана анын конъюгациялык эффектиси ысык{0}}сезимтал Si-O байланыштарын эффективдүү коргоп, стабилдештирип, полимер чынжырынын термикалык циклизациясынын деградациясын жана кычкылдануу бөлүнүшүн токтото алат. Жогорку-фенил силикон резинасы 250-300 градуска чейинки узак- температурага жана 350 градустан ашкан кыска мөөнөттүү температурага туруштук бере алат.
Күчөтүүчү толтургуч катары түтүндүү кремнеземди колдонуңуз:
Зарылчылык: Күчөтүлбөгөн силикагел өтө төмөн күчкө ээ. Fumed кремний диоксиди (наноөлчөмдүү кремний диоксиди) бул кремний гели талап кылган күчтү камсыз кыла турган жалгыз бекемдөөчү толтургуч.
Талаптар: Жогорку-тазалыктагы түтүндүү кремний диоксиди атайын иштетилген, кичинекей бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана чоң спецификалык аянты менен колдонулушу керек. Ал кремний диоксиди матрицасында күчтүү нано{2}}тармак структурасын түзө алат жана жогорку температурада да белгилүү механикалык касиеттерди сактай алат.
II. Жылуулукка туруктуу кошумча системасы
Негизги материалдарга гана таянуу жетишсиз жана "коргоо жана коштоо" үчүн атайын ысыкка чыдамдуу кошумчалар-кошулушу керек.
Жылуулук стабилизатору:
1)Темир оксиди (Fe₂O₃): Бул эң классикалык жана эффективдүү ысыкка- чыдамдуу кошумча. Көбүнчө кызыл-күрөң -Fe₂O₃ колдонулат. Ал жогорку температурада силоксандын омурткасына чабуул жасаган эркин радикалдарды кармап, туруктуу силоксан{6}}көмүртек структураларынын пайда болушун катализдейт, ошону менен омуртка сөөктүн деградациясын токтотот. Адатта, дозасы 0,5тен 3 бөлүккө чейин.
2)Церий кычкылы (CeO₂) өзгөчө Fe₂O₃ менен кошулганда сейрек кездешүүчү жер-негизделген ысыкка туруктуу стабилизатор. Бул силанол топторунун конденсацияланышын жана кычкылданышын эффективдүү бөгөттөйт.
3) Лантан оксиди (La₂O₃) сыяктуу башка сейрек кездешүүчү жер оксиддери да жакшы термикалык туруктуулукту көрсөтөт.
Тиешелүү вулканизация системасын тандоо:
1)Пероксидди вулкандаштыруу: көбүктөнгөн материалдар үчүн пероксиддер (мисалы, bis(2,5-үчүнчү) пероксид сыяктуу) көбүнчө вулкандаштыруучу агенттер болуп саналат. Туруктуу ажыроо продуктылары жана коррозияга учурабаган касиеттери бар пероксиддерди тандап алуу, ошол эле учурда калдык материалдардын жогорку температурада бузулушун алдын алуу үчүн толук вулканизацияны камсыз кылуу зарыл.
2)Платина сульфиди (кошумча сульфид) көбүк-түзүү процесстерине жол бергенде артыкчылыктуу тандоо. Анын кайчылаш{3}}байланышкан Si-C түзүлүшү пероксидге негизделген системалардагы С-С байланыштарына салыштырмалуу эң жогорку жылуулук туруктуулугун көрсөтөт, эч кандай ажыроо калдыктары жок. Бирок, платина{8}}негизделген системалар катуу процессти жана экологиялык көзөмөлдү талап кылат жана ууланууга жакын.
III. Көбүрөөк процесстердин кыйынчылыктары
Жогорку температурага туруктуулукка умтулуу менен бирге, бирдиктүү жана туруктуу көбүк түзүмүнө жетишүү керек.
Химиялык көбүктөнгөн агент: ажыроо температурасы вулканизация температурасына дал келиши керек, ал эми ажыроо продуктусу инерттүү газ (мисалы, азот) болушу керек. Бөлүү калдыктары силикагель матрицасынын деградациясын катализдебеши керек.
Физикалык көбүктөнгөн: суперкритикалык суюктук көбүктөө сыяктуу технологиялар химиялык көбүк берүүчү агенттин калдыктарынын көйгөйүнөн кутула алат, бирок жабдууларды инвестициялоо чоң жана процесс татаал.
Негизги пункт: Кандай гана көбүк чыгаруу процесси колдонулбасын, клетканын түзүлүшү туруктуу жана клетка дубалы тыгыз болушу керек. Ачык клетканын түзүлүшү же алсыз клетка дубалы жогорку температурада кыйрап же тез бузулат, натыйжада жылуулук изоляциясынын көрсөткүчтөрү кескин төмөндөйт.
IV. Структура жана пост{1}}процесстин дизайны
Тыгыздыкты жогорулатуу/Көпүрөктөрдү азайтуу: Салмак жана жумшактык талаптарын канааттандыруу үчүн, көбүк тактасынын тыгыздыгын тийиштүү түрдө жогорулатуу (б.а. көбүктөнүү катышын азайтуу) калың жана ысыкка туруктуу-тешик дубалын алып, жалпы температурага туруктуулукту жана механикалык күчтү жакшыртат.
Композиттик структура: "Сэндвич" структурасын түзүүнү карап көрүңүз, мисалы, эки тарабы жогорку{0}}температурага чыдамдуу, тешиктүү эмес силикон пленкасынан же айнек була кездемеден жасалган композиттен жана ортосунда көбүктүү катмардан жасалган-. Бул жогорку температура чөйрөнүн түздөн-түз таасиринен морт көзөнөк структурасын коргой алат.
Пост-жогорку температурадагы вулканизация: Төмөн молекулалык учуучу заттарды толугу менен жок кылуу жана кайчылаш байланыш тармагын турукташтыруу үчүн, -жогорку температурада вулканизациядан кийин (мисалы, 200-250 градуста бир нече саат бышырылган) калыптанган көбүк тактасын толугу менен жогорку температурада узак мөөнөттүү колдонуу үчүн өтө маанилүү болуп саналат.