Silikooniühendeid kasutatakse tuhandetes elektroonikasüsteemides komponentide tihendamiseks, liimimiseks, katmiseks ja kapseldamiseks, et need töötaksid usaldusväärselt ka karmides tingimustes. Laboratooriumid jätkavad silikoonide arendamist, et muuta nende kasutamine lihtsamaks ja pakkuda suuremat valikut omadusi.
Alates 1980ndatest aastatest on elektroonikatööstus kiiresti kasvanud, kuna transistoride arvu suurenemine on toonud kaasa suuri edusamme jõudluses, sillutades samas teed miniatuursusele. Algselt arvuti- ja sidesüsteemide jaoks välja töötatud elektroonilisi lülitusi kasutatakse nüüd peaaegu kõigis suuremates tööstusharudes, alates kosmoses kasutatavatest satelliidisüsteemidest kuni inimestele implanteeritavate meditsiiniseadeteni. Et need süsteemid saaksid korralikult toimida, peavad neis sisalduvad elektroonilised vooluahelad olema kaitstud äärmuslike temperatuuride, saasteainete, löökide ja vibratsiooni ning karmide keskkonnatingimuste eest.
Silikoonid on mänginud olulist rolli elektroonikarevolutsioonis, parandades tundliku elektroonika tihendamise ja katmisega selle jõudlust. Äri-, tarbija- ja sõjalised rakendused sõltuvad silikoonist, et kaitsta elektroonikakomponente kuumuse, niiskuse, saastumise ja juhuslike kahjustuste eest. Aastate jooksul on silikooni kasutavate rakenduste arv suurenenud, kuna väiksematesse seadmetesse paigutatud täiendavatest transistoridest tulenev suurenenud soojus on nõudnud suuremat temperatuurikindlust, et tagada töökindlus. Tänu oma erakordsetele omadustele pakuvad silikoonid kaitset elektroonikasüsteemidele, mis peavad töötama erinevates keskkondades.
Video vaatamiseks klõpsake pildil
Silikooni omaduste ainulaadne kombinatsioonSilikoonidel on epoksidest ja teistest orgaanilistest polümeeridest erinev molekulaarstruktuur.Silikooniühendite aluseks olevate siloksaansidemete (-Si-O-Si-) olemus annab neile omadused, mida teistel orgaanilistel polümeeridel ei ole.Nende siloksaansidemete geomeetria, stabiilsus ja kõrge seondumisenergia muudavad silikoonid paindlikumaks ja vastupidavamaks kõrgetele temperatuuridele kui teised polümeerid. Just see haruldane paindlikkuse ja kõrge temperatuurikindluse kombinatsioon eristab silikoone.
Silikoonid kinnituvad hästi paljudele pindadele ja neil on palju muid kasulikke omadusi. Neil on suhteliselt madal dielektriline konstand, kõrge dielektriline tugevus, madal hajutamiskoefitsient ja nad on erakordsed elektriisolaatorid – omadused, mis muutuvad vähe sagedusega.Silikoonid on vastupidavad, vastupidavad tuulele, vihmale ja ultraviolettkiirgusele ning nende mõju füüsikalistele, mehaanilistele ja elektrilistele omadustele on minimaalne.
Silikoonid taluvad üldiselt temperatuuri vahemikus -55 °C kuni 200 °C ning spetsiaalsed kompositsioonid võivad taluda temperatuuri kuni 300 °C, säilitades samal ajal muud kasulikud omadused. Silikoonide tegelik töötemperatuurivahemik ja temperatuuristabiilsuse tase võivad erineda. Kuna silikoonide omadused püsivad stabiilsed ka kõrgetel temperatuuridel, peavad nad vastu paljudes töökeskkondades esinevale kuumusele.
Konformsed pinnakatted
Silikoonist konformsed katted isoleerivad elektriliselt kõik juhtmed trükkplaadil (PCB) ja kaitsevad elektroonikat niiskuse, äärmuslike temperatuuride, söövitavate materjalide ja vibratsiooni eest. Tootmise viimastes etappides õhukese, ühtlase kihina pealekantavad pinnakatted on madala viskoossuse ja hea haarduvusega, mis võimaldab hõlpsat voolamist, kohandub elektroonilise koostu kontuuridega ja vähendab niiskuse ja muude kahjulike saasteainete kogunemist. Silikoonkatted võivad olla optiliselt läbipaistvad või madala emissiooniga.
Kuna nad on pehmed laias temperatuurivahemikus, kasutatakse silikoone sageli madala koormusega rakendustes, et kaitsta tundlikke komponente keerulises keskkonnas. Paindlikke silikoonelastomeerseid katteid saab kanda paksema kihiga kui epoksü-katteid, mis tagab kõrgema kaitsetaseme valdkondades, kus on vaja maksimaalset vibratsiooni summutamist. Silikoonkattematerjalide eeliseks on ka see, et neid on lihtsam taaskasutada kui teisi materjale.
Potiühendused.
Tänu oma pehmusele, kõrgele temperatuurikindlusele, tugevusele ja elektriisolatsiooniomadustele sobivad silikoonid paljudeks pottimis- ja uputusrakendusteks. Silikoone kasutatakse tavaliselt olukordades, kus on vaja soojusisolatsiooni või tugevaid elektriisolatsiooni omadusi. Soojusjuhtivaid silikooniühendeid kasutatakse selliste seadmete, nagu toiteallikad, alaldajad, trafod ja andurid, katmiseks, mis juhivad soojuse ära nendest komponentidest ja kaitsevad neid tolmu, niiskuse, äärmuslike temperatuuride ja vibratsiooni eest.
Otto-chemie silikoontihendid elektroonika jaoksužpilami
Silikoonipõhised materjalid tundlike paljaste ja traatühenduste kaitsmiseks. Need spetsiaalselt tiksotroopse toimega spetsiaalsed pealekantavad tooted voolavad sujuvalt vastavalt koormusele pealekandmise ajal – katavad matriitsid ja täidavad traatidevahelised tühimikud, samas suureneb viskoossus kiiresti, et vältida nende lekkimist sihtkohast väljapoole. Silikoonist täiteained tagavad elastse barjääri saasteainete vastu ning säilitavad õrna stantsi ja traadid.
Paljud tööstusharud kasutavad silikoone
Silikoonipõhiseid liime, hermeetikuid, potting- ja uputusvahendeid kasutatakse sadades tarbija-, äri-, meditsiini- ja militaarelektroonikasüsteemides. Silikoone kasutatakse mehaaniliste ja elektriliste osade, näiteks valgustite, võimsustransistoride, alaldajate ja soojuslülitite tihendamiseks, liimimiseks ja katmiseks mobiiltelefonides, sülearvutites, kontoriseadmetes ja muudes arvuti- ja kommunikatsioonitoodetes. Need kaitsevad päikeseelektrijaamade, mängusüsteemide, televiisorite, kaamerate ja kodumasinate elektroonikakomponente, suurendades tuhandete tarbeelektroonikasüsteemide töökindlust ja pikendades nende kasutusiga.
Silikoone kasutatakse autode valgustus- ja muudes süsteemides, sealhulgas turvapatjad, pidurid, süüte-, kütuse-, õhu- ja jõuülekandesüsteemid, et kaitsta elektroonilisi osi saasteainete eest ja isoleerida neid äärmuslike temperatuuride eest. Lennundussüsteemides kaitsevad silikoonliimid, -tihendid ja -kapslid elektroonikat niiskuse ja saasteainete eest mitmesugustel äärmuslikel temperatuuridel, tagades nende keerukate süsteemide töökindluse. Kuuldeaparaadid, pulssoksümeetrid, defibrillaatorid ja muud meditsiiniseadmed toetuvad silikoonidele, et suurendada nende töökindlust. Silikoonid on levinud jõuelektroonikas ja kõrgsagedusrakendustes, kaitstes pooljuhte sellistes süsteemides nagu mobiiltelefonide tugimastid, mis on sageli avatud karmidele ilmastikutingimustele.