सिलिकोन रबरको उत्तम उच्च र निम्न तापमान प्रतिरोधक क्षमताका कारण के हुन्छन्?

सिलिकॉन रबरको उत्तम उच्च र निम्न तापमान प्रतिरोधी गुणहरूका लागि कारणहरू

सिलिकॉन रबर (Silicone Rubber) सिलिकोन (Si-O-Si) बंधहरू द्वारा मुख्यतया बनेको एक बहुलक पदार्थ हो। यो उच्च र निम्न तापमान दुवैमा उत्तम प्रतिरोधी गुण देखाउँछ, अत्यधिक निम्न तापमानमा लोच बनाएर र उच्च तापमानमा लामो समयसम्म रहेर भी पुरानी हुन वा व्यक्तिगत गुणता घट्न नहुन्छ। निम्न छन् सिलिकॉन रबरको उत्तम उच्च र निम्न तापमान प्रतिरोधी गुणहरूका लागि प्रमुख कारणहरू:

1. विशिष्ट अणु संरचना

• सिलिकोन (Si-O) बंधको स्थिरता: सिलिकॉन रबरको बुनियाले बारीक रुपमा सिलिकन (Si) र ऑक्सिजन (O) परमाणुहरू रहेका छन्, जसले सिलिकोन (Si-O-Si) बंध बनाउँछ। यी बंधहरूको धेरै उच्च बंध ऊर्जा (लगभग 450 kJ/mol) छ, जुन अर्को कार्बन-कार्बन (C-C) बंध (लगभग 348 kJ/mol) भन्दा धेरै उच्च छ। यसले उच्च तापमानमा बंध टूट्ने रोक्दछ, जसले सिलिकॉन रबरको असाधारण तापिक स्थिरता योगदान गर्छ।

• ठूलो बंध कोण: सिलिकोन बंधमा ठूलो बंध कोण (लगभग 140°) छ, जसले अणु श्रृंखलालाई उच्च लोच दिँदछ। यो ठूलो बंध कोण निम्न तापमानमा अणु श्रृंखलालाई जम्ने रोक्छ, जसले सिलिकॉन रबरलाई अत्यधिक ठण्डो अवस्थामा पनि लोच र लोच बनाएर राख्छ।

• निम्न ग्लास परिवर्तन तापमान (Tg): सिलिकॉन रबरको ग्लास परिवर्तन तापमान (Tg) सामान्यतया -120°C छ, जुन अधिकांश आयोजिक रबरहरू (जस्तै नाइट्राइल रबर वा नीओप्रीन) भन्दा धेरै निम्न छ। यो अर्थ छ कि सिलिकॉन रबर अत्यधिक निम्न तापमानमा पनि मान्य र लोच बनाएर रह्छ, टुक्रा हुने बाट बच्छ।

2. कमजोर वैन डर वाल्स बलहरू

• कमजोर अणु बीचको अन्तःअणु बाटो: सिलिकॉन रबर अणुहरू बीचको वैन डर वाल्स बलहरू धेरै कमजोर छन्, जसले अणु श्रृंखलालाई स्वतन्त्र रूपमा चल्न दिँदछ। निम्न तापमानमा पनि अणु श्रृंखलाहरू शक्तिशाली अन्तःअणु बाटोभन्दा जम्दैन, जसले उत्तम लोच बनाएर राख्छ।

• निम्न एकीकरण ऊर्जा घनत्व: कमजोर अन्तःअणु बलहरूको कारण सिलिकॉन रबरमा निम्न एकीकरण ऊर्जा घनत्व छ, जसले उच्च तापमानमा एक दूवा लग्न वा पिगुल्न बाट बच्छ, जसले यसको यान्त्रिक गुणहरू संरक्षित राख्छ।

3. उत्तम ऑक्सीकरण प्रतिरोधी

• उच्च रासायनिक स्थिरता: सिलिकॉन रबरमा रहेका सिलिकोन (Si-O) बंधहरू ऑक्सिजन र ओजोन द्वारा ऑक्सीकरण विरुद्ध उच्च रूपमा प्रतिरोधी छन्, जसले यसलाई रासायनिक विघटन भन्दा बचाउँछ। विपरीततया, कार्बन-कार्बन बंध उच्च तापमानमा ऑक्सीकरण विरुद्ध अधिक लागि राख्छ, जसले सामग्रीको पुरानी हुन र गुणता घट्न ल्याउँछ। सिलिकॉन रबरको उत्तम ऑक्सीकरण प्रतिरोधी गुण यसलाई उच्च तापमान वातावरणमा लामो समयसम्म प्रयोग गर्दा अधिक विघटन बिना राख्छ।

• UV र ओजोन विरुद्ध प्रतिरोधी: सिलिकॉन रबर उत्तम रूपमा अल्ट्रावायलेट (UV) प्रकाश र ओजोन विरुद्ध प्रतिरोधी छ, जसले लामो समयसम्म बाहिरी परिस्थितिमा प्रकट हुने देखिन वा फट्न विरुद्ध राख्छ।

4. निम्न तापीय विस्तार गुणांक

निम्न तापीय विस्तार: सिलिकॉन रबरमा निम्न तापीय विस्तार गुणांक छ, जुन सामान्य आयोजिक रबरहरू भन्दा लगभग आधा वा तिहाई हुन्छ। यो अर्थ छ कि सिलिकॉन रबर तापमान परिवर्तनमा ठूलो आकार बदल गर्दैन, जसले तापीय विस्तार र संकुचन द्वारा उत्पन्न बल र विकृति घटाउँछ। यो अत्यधिक तापमान वातावरणमा यसको स्थिरता र विश्वसनीयता बढाउँछ।

5. रासायनिक अपघटन प्रतिरोधी

विस्तृत रासायनिक स्थिरता: सिलिकॉन रबर अम्ल, क्षार, र द्रवन जस्ता विभिन्न रासायनिक पदार्थहरू विरुद्ध उच्च रूपमा प्रतिरोधी छ, विशेष गरी उच्च तापमानमा। यो यसलाई औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा उपयोगी बनाउँछ, जहाँ यसलाई कडा रासायनिक वातावरणमा रह्नुपर्छ र यसको भौतिक र यान्त्रिक गुणहरू संरक्षित राख्नुपर्छ।

6. उत्तम विद्युत अवरोधी गुण

उच्च विद्युत दीर्घता: सिलिकॉन रबरमा उत्तम विद्युत अवरोधी गुणहरू छन्, जसले उच्च र निम्न तापमानमा पनि स्थिर विद्युत दीर्घता बनाएर राख्छ। यो यसलाई विद्युत र इलेक्ट्रोनिक्स उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी तापमान प्रतिरोधी र विद्युत अवरोधी गुणहरू आवश्यक अनुप्रयोगहरूमा।

अनुप्रयोग क्षेत्रहरू

यी उत्कृष्ट गुणहरूको कारण सिलिकॉन रबर निम्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ:

• दान