Silikono junginiai naudojami tūkstančiuose elektroninių sistemų komponentams sandarinti, suklijuoti, padengti ir užpilti, kad jie galėtų patikimai veikti sudėtingomis sąlygomis. Laboratorijos toliau tobulina silikonus, kad būtų lengviau juos naudoti ir pasiūlytų įvairesnių savybių.
Nuo devintojo dešimtmečio elektronikos pramonė sparčiai augo, nes didesnis tranzistorių kiekis paskatino didelę našumo pažangą, tuo pačiu atveriant kelią miniatiūrizacijai. Iš pradžių sukurtos kompiuterių ir ryšių sistemoms, elektroninės grandinės dabar dažniausiai naudojamos beveik visose pagrindinėse pramonės šakose – nuo palydovinių sistemų kosmose iki medicinos prietaisų, implantuojamų žmonėms. Kad šios sistemos tinkamai veiktų, jose esančios elektroninės grandinės turi būti apsaugotos nuo ekstremalių temperatūrų, teršalų, smūgių ir vibracijos bei atšiaurių aplinkos sąlygų.
Silikonai suvaidino svarbų vaidmenį elektronikos revoliucijoje, suteikdami geresnes funkcijas sandarindami ir padengdami jautrią elektroniką. Verslo, vartotojų ir karinės programos priklauso nuo silikono, kad apsaugotų elektroninius komponentus nuo karščio, drėgmės, užteršimo ir atsitiktinio pažeidimo. Bėgant metams silikonų naudojamų programų skaičius išaugo, nes dėl padidėjusios šilumos iš papildomų tranzistorių, dedamų į mažesnius įrenginius, reikėjo didesnio atsparumo temperatūrai, kad būtų užtikrintas patikimumas. Dėl savo išskirtinių savybių silikonai suteikia apsaugą elektronikos sistemoms, kurios turi veikti įvairiose aplinkose.
Paspauskite ant paveikslėlio, video peržiūrai
Unikalus silikono savybių derinys
Silikonų molekulinė struktūra skiriasi nuo epoksidų ir kitų organinių polimerų. Siloksano jungčių (-Si-O-Si-), kurios sudaro silikono junginių pagrindą, prigimtis suteikia savybių, kurių nėra kituose organiniuose polimeruose. Dėl šių siloksano jungčių geometrijos, stabilumo ir didelės surišimo energijos silikonai tampa lankstesni ir atsparesni aukštai temperatūrai nei kiti polimerai. Būtent šis retas lankstumo ir atsparumo aukštai temperatūrai derinys išskiria silikonus.
Silikonai gerai sukimba su daugeliu paviršių ir pasižymi daugybe kitų naudingų savybių Jie turi santykinai mažą dielektrinę konstantą, didelį dielektrinį stiprumą, mažus sklaidos koeficientus ir yra išskirtiniai elektros izoliatoriai – savybės, kurios mažai keičiasi įvairiais dažniais. Silikonai yra patvarūs, atsparūs vėjui, lietui ir ultravioletiniams spinduliams, minimaliai paveikiantys fizines, mechanines ir elektrines savybes.
Silikonai paprastai gali atlaikyti temperatūrą, svyruojančią nuo -55 °C iki 200 °C, o specialios kompozicijos yra atsparios net 300 °C temperatūrai, išlaikant kitas naudingas savybes. Faktinis silikono eksploatavimo temperatūros diapazonas ir temperatūros stabilumo laipsnis gali skirtis. Kadangi silikonų savybės išlieka stabilios veikiant aukštai temperatūrai, jie gali atlaikyti šilumą, būdingą daugeliui darbo aplinkų.
Konforminės dangos
Silikoninės konforminės dangos elektriškai izoliuoja visus spausdintinės plokštės (PCB) laidininkus ir apsaugo elektroniką nuo drėgmės, ekstremalių temperatūrų, korozinių medžiagų ir vibracijos. Paskutiniais gamybos etapais padengtos plonu, vienodu sluoksniu, šios dangos pasižymi mažu klampumu ir geru sukibimu, todėl lengvai teka, atitinka elektroninio mazgo kontūrus ir sumažina drėgmės bei kitų kenksmingų teršalų kaupimąsi. Silikoninės dangos gali būti optiškai skaidrios arba mažai išskiriančios dujas.
Kadangi jie yra minkšti plačiame temperatūrų diapazone, silikonai dažnai naudojami mažai įtemptose srityse, siekiant apsaugoti jautrius komponentus sudėtingoje aplinkoje. Lanksčios silikoninės elastomerinės dangos gali būti dengtos storesniu sluoksniu nei epoksidinės dangos – tai užtikrina aukštesnį apsaugos lygį tose srityse, kuriose reikalingas maksimalus vibracijos slopinimas. Papildomas silikoninių dangų pranašumas yra tas, kad jas lengviau perdirbti nei kitas medžiagas.
Užpylimas ir skandinimas. (potting compound)
Dėl savo minkštumo, atsparumo aukštai temperatūrai, tvirtumo ir elektros izoliacijos savybių silikonai tinka daugeliui užpylimo ir skandinimo juose darbų. Silikonai dažniausiai naudojami situacijose, kai reikalingos šiluminės izoliacijos ar tvirtos elektros izoliacijos savybės. Šilumai laidūs silikono junginiai naudojami įrenginiams, tokiems kaip maitinimo šaltiniai, lygintuvai, transformatoriai ir jutikliai, apdengti – perduoda šilumą nuo šių komponentų ir apsaugo juos nuo dulkių, drėgmės, ekstremalių temperatūrų ir vibracijos. Otto-chemie užpilami silikoniniai sandarikliai elektronikai
Silikono pagrindu pagamintos medžiagos, apsaugo jautrias plikas ir vielos jungtis. Šie specialūs užpilami produktai, specialiai sukurti tiksotropiniam poveikiui, sklandžiai teka, reaguodami į apkrovą dengimo metu – uždengia štampą ir užpildo tarpus tarp laidų, tuo pačiu greitai didinant klampumą, kad jie neištekėtų už tikslinės srities. Silikoniniai užpildai suteikia tamprų barjerą nuo teršalų ir palaiko subtilų štampą ir laidus.
Daugelis pramonės šakų remiasi silikonais
Silikono pagrindu pagaminti klijai, sandarikliai, užpylimo ir skandinimo mišiniai naudojami šimtuose vartotojų, verslo, medicinos ir karinių elektroninių sistemų. Silikonai naudojami mechaninėms ir elektrinėms dalims, pvz., apšvietime, galios tranzistoriams, lygintuvams ir šiluminiams jungikliams, sandarinti, klijuoti ir apklijuoti mobiliuosiuose telefonuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, biuro įrangoje ir kituose kompiuterių ir ryšių gaminiuose. Jie apsaugo saulės elektrinių, žaidimų sistemų, televizorių, fotoaparatų ir buitinės technikos elektroninius komponentus – padidina patikimumą ir prailgina tūkstančių plataus vartojimo elektroninių sistemų tarnavimo laiką.
Silikonai naudojami automobilių apšvietimo ir kitose sistemose, įskaitant oro pagalvių, stabdžių, uždegimo, degalų, oro ir transmisijos sistemas, siekiant apsaugoti elektronines dalis nuo teršalų ir izoliuoti jas nuo ekstremalių temperatūrų. Aviacijos ir kosmoso sistemose silikoniniai klijai, sandarikliai ir inkapsuliatoriai apsaugo elektroniką nuo drėgmės ir teršalų esant įvairioms ekstremalioms temperatūroms, užtikrinant šių sudėtingų sistemų veikimo vientisumą. Klausos aparatai, pulso oksimetrai, defibriliatoriai ir kiti medicinos prietaisai priklauso nuo silikonų, kad padidintų jų patikimumą. Silikonai dažniausiai randami galios elektronikoje ir aukšto dažnio programose, apsaugantys puslaidininkius tokiose sistemose kaip mobiliųjų telefonų baziniai bokštai, kuriuos dažnai veikia atšiaurios oro sąlygos.