Y tro nesaf y byddwch chi'n mwynhau darn blasus o siocled, cymerwch eiliad i feddwl am y rwber silicon diymhongar a'i gwnaeth yn bosibl. Mae hynny'n iawn - mae rwber silicon yn gynhwysyn hanfodol mewn sawl math o siocled. Ond sut mae'n cael ei wneud?
Y broses o vulcanization yw sut mae rwber silicon yn cael ei greu. Mae hyn yn golygu ychwanegu sylffwr neu gyfryngau vulcanizing eraill i'r rwber er mwyn cyflymu'r broses o groesgysylltu'r cadwyni polymerau. Mae hyn yn rhoi ei briodweddau nodedig i'r rwber silicon, megis ymwrthedd tymheredd uchel ac inswleiddio trydanol.
Felly y tro nesaf y byddwch chi'n cymryd brathiad o'ch hoff siocled, cofiwch ddiolch yn dawel i'r rwber silicon vulcanized a'i gwnaeth yn bosibl!
Beth yw vulcanization?
Mae vulcanization yn broses gemegol lle mae moleciwlau unigol o asiant vulcanizing yn cael eu bondio i'r moleciwlau cadwyn hir o rwber crai, gan arwain at gynnydd sylweddol yng nghryfder a gwytnwch y deunydd. Defnyddir rwber vulcanized mewn amrywiaeth eang o gymwysiadau, gan gynnwys teiars, pibellau, morloi a gasgedi.
Y broses vulcanization
Mae vulcanization yn broses gemegol lle mae moleciwlau polymer unigol yn cael eu cysylltu â moleciwlau polymer eraill gan bontydd atomig. Mae'r pontydd atomig hyn yn cael eu ffurfio o ganlyniad i adwaith rhwng cadwyni polymerau ac asiant vulcanizing. Gall yr asiant vulcanizing fod yn sylffwr, perocsidau, neu ocsidau metel. Yr asiant vulcanizing mwyaf cyffredin yw sylffwr, sy'n adweithio â'r polymerau ar dymheredd rhwng 140 ° C a 200 ° C (280 ° F a 392 ° F).
Mae'r deunydd traws-gysylltiedig sy'n deillio o hyn wedi gwella cryfder ac ymwrthedd i wres a chemegau. Defnyddir rwber vulcanized mewn teiars, gwregysau cludo, pibellau, gasgedi, morloi, mowntiau, damperi dirgryniad, o-rings, ac ati.
Manteision rwber silicon vulcanized
Mae vulcanization yn broses arbennig sy'n rhoi rhai eiddo arbennig i'r gwrthrych rwber silicon, gan ei gwneud yn gryfach ac yn fwy gwydn.
Prif fudd rwber silicon vulcanized yw ei fod yn gryfach na rwber silicon di-vulcanized. Mae hyn yn golygu y bydd gwrthrychau wedi'u gwneud o rwber silicon vulcanized yn para'n hirach ac yn llai tebygol o dorri.
Mae gan rwber silicon vulcanized hefyd well ymwrthedd i wres ac oerfel na rwber silicon di-vulcanized. Mae hyn yn golygu y bydd gwrthrychau a wneir o rwber silicon vulcanized yn llai tebygol o gael eu difrodi gan dymheredd eithafol.
Yn olaf, mae rwber silicon vulcanized yn llai tebygol o ddiraddio dros amser na rwber silicon di-vulcanized. Mae hyn yn golygu y bydd gwrthrychau wedi'u gwneud o rwber silicon vulcanized yn cadw eu siâp a'u ffurf wreiddiol am gyfnod hirach o amser.
Hanes rwber silicon vulcanized
Cyflawnwyd y vulcanization o rwber silicon am y tro cyntaf ym 1937 gan y fferyllydd Rwsiaidd Xavier Brunier tra'n gweithio i Corning Glass Works yn yr Unol Daleithiau. Rhoddwyd patent ar y broses gyntaf ym 1941.
Roedd Brunier yn gweithio ar ddull i wella eglurder gwydr pan ddarganfu fod ychwanegu sylffwr i'r rwber silicon yn gwella ei eglurder a'i wneud yn fwy gwrthsefyll diraddio gan wres a golau.
Er nad yw union fecanwaith vulcanization yn cael ei ddeall yn llawn, mae'n hysbys bod yr atomau sylffwr yn ffurfio croes-gysylltiadau rhwng cadwyni moleciwlau polymer, sy'n rhoi gwell priodweddau ffisegol i'r deunydd.
Ers hynny mae rwber silicon vulcanized wedi dod yn ddeunydd pwysig gydag ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys dyfeisiau meddygol, ynysyddion trydanol, morloi a gasgedi modurol, ac offer coginio.
Dyfodol rwber silicon vulcanized
Gydag ansicrwydd y dyfodol, mae llawer o gwmnïau'n chwilio am ffordd fwy ecogyfeillgar i vulcanize rwber silicon. Efallai na fydd dyfodol rwber silicon vulcanized yn hysbys, ond mae llawer o opsiynau'n cael eu harchwilio i wneud y broses yn fwy cynaliadwy.
Y gwahanol fathau o rwber silicon vulcanized
Gellir vulcanized rwber silicôn mewn dwy ffordd: ychwanegu vulcanization a vulcanization anwedd. Y gwahaniaeth rhwng y ddau fath yw'r mecanwaith gwella. Er mwyn i rwber silicon ddod yn vulcanized, neu wedi'i wella, mae angen iddo fynd trwy broses o'r enw vulcanization. Mae hon yn broses gemegol lle mae moleciwlau unigol o rwber silicon wedi'u cysylltu â'i gilydd i ffurfio rhwydwaith tri dimensiwn. Mae'r rhwydwaith hwn yn rhoi ei briodweddau unigryw i'r deunydd wedi'i halltu, megis ymwrthedd tymheredd uchel a hyblygrwydd.
Mae dau fath o vulcanization silicon: vulcanization ychwanegiad a vulcanization cyddwysiad. Y gwahaniaeth rhwng y ddau yw'r mecanwaith gwella.
Fwlcanization ychwanegiad yw'r dull mwyaf cyffredin o halltu rwber silicon. Yn y dull hwn, defnyddir perocsid neu halid organig fel yr asiant halltu. Pan ddaw'r asiantau hyn i gysylltiad â rwber silicon, maent yn torri i lawr yn radicalau sy'n adweithio ag asgwrn cefn silicon-ocsigen y cadwyni polymerau. Mae hyn yn ffurfio croesgysylltiadau rhwng y cadwyni ac yn arwain at ffurfio rhwydwaith tri dimensiwn.
Y dull arall o halltu rwber silicon yw vulcanization anwedd. Yn y dull hwn, yn lle defnyddio asiant halltu perocsid neu halid, defnyddir cyfansawdd silane. Pan ddaw'r cyfansoddyn hwn i gysylltiad â rwber silicon, mae'n cael ei hydrolysis i ffurfio bondiau siloxane rhwng y cadwyni. Mae hyn hefyd yn arwain at ffurfio rhwydwaith tri dimensiwn ac yn arwain at ddeunydd wedi'i halltu â phriodweddau unigryw.
Cymwysiadau rwber silicon vulcanized
Defnyddir rwber silicon vulcanized mewn amrywiaeth eang o gymwysiadau, gan gynnwys:
- Modurol: morloi, gasgedi, pibellau, actuators
-Trydanol: inswleiddio, gasgedi
-Meddygol: tiwbiau silicon, morloi
-Awyrofod: morloi, gasgedi, inswleiddio
-Offer: seliau
Heriau rwber silicon vulcanized
Mae rwber silicon yn fath o rwber synthetig sy'n cael ei wneud o gyfuniad o silicon a deunyddiau eraill. Mae rwber silicon vulcanized yn fath o rwber silicon sydd wedi'i drin â chemegau neu wres i gynyddu ei gryfder a'i wydnwch.
Un o heriau rwber silicon vulcanized yw y gall fod yn anodd gweithio ag ef. Mae hyn oherwydd bod rwber silicon vulcanized yn galetach ac yn llai hyblyg na rwber silicon di-vulcanized. O ganlyniad, gall fod yn anodd torri, llwydni neu siapio rwber silicon vulcanized heb ddefnyddio offer neu dechnegau arbennig.
Her arall o rwber silicon vulcanized yw nad yw mor gydnaws â rhai gludyddion a selwyr â rwber silicon nad yw'n vulcanized. Mae hyn yn golygu y gall fod yn anoddach bondio dau ddarn o rwber silicon vulcanized gyda'i gilydd gan ddefnyddio gludyddion neu selyddion.
