Silicio vs Silicona

¿Cual es la diferencia entre ellos?

Es muy fácil confundir las palabras silicona con silicona ya que la única diferencia visible es que una de las palabras tiene una “e” al final. Aunque se escriben de manera muy similar, estas dos palabras representan dos sustancias muy diferentes. Ambos materiales se usan ampliamente, ambos contienen silicio y casi se escriben igual, pero existen diferencias significativas.

Uno es un elemento de la tabla periódica, mientras que el otro es un compuesto que lo contiene. No son lo mismo, como tampoco lo son el carbono y la grasa. El silicio es un elemento químico natural. El silicio, un elemento no metálico, es un material semiconductor que se puede utilizar para fabricar dispositivos semiconductores y circuitos integrados. Anteriormente se conocía como «silicio».

La silicona es un producto sintético. Es un poliorganosiloxano cuya unidad estructural es el siloxano (—R₂Si—O—SiR₂—), donde R representa grupos orgánicos como el metilo y el fenilo. Este tipo de polímero tiene un enlace Si—O repetido como cadena principal, y el grupo orgánico está directamente conectado al átomo de silicio. Su fórmula general es (donde n = 1-3, m ≥ 2).

Definición y estructura
El silicio es un compuesto polimérico compuesto por unidades de siloxano. La cadena principal está compuesta por átomos de silicio y oxígeno alternados (Si—O—Si), similar a la estructura del cuarzo (dióxido de silicio), pero la cadena lateral está conectada a grupos orgánicos (como metilo y fenilo). Su fórmula química se expresa como [R₂SiO]ₙ, donde n representa el número de segmentos de la cadena de silicio-oxígeno y m el grado de polimerización.

Clasificación de la aplicación
Los productos principales incluyen aceite de silicona, caucho de silicona, resina de silicona, etc., que se utilizan ampliamente en la industria cosmética, electrónica, aeroespacial y otros campos.

En resumen, el silicio es el elemento químico Si, mientras que la silicona es un polímero sintético. Aclarar la diferencia entre ambos es crucial para los profesionales de la industria y las comunicaciones de marca.

¿Qué es el silicio?

El silicio, un elemento no metálico del tercer período y cuarto grupo de la tabla periódica, tiene como símbolo Si, número atómico 14 y masa atómica relativa 28.086. Existen dos tipos de sustancias individuales: cristalinas y amorfas. El silicio cristalino es de color azul grisáceo, con una densidad relativa de 2.32-2.34 g/cm³, un punto de fusión de 3 °C y un punto de ebullición de 1414 °C. El silicio amorfo es un polvo gris negruzco, insoluble en agua y solución de fluoruro de hidrógeno, pero soluble en álcalis y en una mezcla de fluoruro de hidrógeno y ácido nítrico. El silicio cristalino presenta una conductividad evidente, inferior a la de los metales, que aumenta con la temperatura. El silicio de alta pureza dopado con trazas de fósforo puede utilizarse para preparar semiconductores de tipo n, y el dopado con trazas de boro puede utilizarse para preparar semiconductores de tipo p. Es inactivo a temperatura ambiente y no tiene efectos evidentes en el aire, el agua ni los ácidos (excepto el ácido fluorhídrico y su ácido mixto). Se disuelve lentamente en soluciones alcalinas concentradas para formar silicatos solubles y liberar hidrógeno. Al calentarse, reacciona con halógenos para formar tetrahaluro de silicio. Puede reaccionar con elementos no metálicos como el oxígeno, el carbono, el nitrógeno y el azufre a altas temperaturas. También reacciona con metales como el calcio y el magnesio para formar los siliciuros metálicos correspondientes. Se disuelve en una mezcla de ácido nítrico concentrado y ácido fluorhídrico para formar dióxido de silicio, que luego se disuelve en tetrafluoruro de silicio.
El silicio también es un elemento extremadamente común. En la naturaleza, suele presentarse en forma de silicatos complejos o dióxido de silicio, y está ampliamente presente en rocas, grava y polvo. El silicio ocupa el octavo lugar en el universo en términos de reservas. Se encuentra ampliamente distribuido en polvo, arena y planetas en diversas formas de dióxido de silicio (silicatos). El contenido de silicio en la corteza terrestre es solo superado por el oxígeno. Sin embargo, el silicio es escaso en la naturaleza. El silicio natural solo se encuentra en depósitos de azufre y polimetálicos de tipo skarn en Fujian. Es de color blanco grisáceo plateado brillante, tiene un fuerte brillo metálico y es frágil.
Debido a sus excelentes propiedades semiconductoras, el silicio se ha convertido en el elemento principal para la fabricación de chips de computadora y es indispensable en la industria electrónica, la industria informática, las comunicaciones por fibra óptica y la energía solar.

¿Para qué se utiliza el silicio?

Las principales áreas de aplicación del silicio abarcan semiconductores, nuevas energías, materiales químicos, tecnologías de la comunicación y otras industrias modernas. Sus propiedades únicas impulsan el desarrollo de sectores clave como la industria electrónica, la generación de energía fotovoltaica y la fabricación de silicio.

El silicio forma rápida y fácilmente un enlace químico con el elemento oxígeno (O), por lo que rara vez, o nunca, se observa en la naturaleza en su forma pura. Sin embargo, está presente en muchos productos y tiene usos en muchas aplicaciones industriales.

El silicio se utiliza principalmente con fines comerciales, sin necesidad de separación y con un procesamiento mínimo de minerales naturales a base de silicio. Algunos de sus usos incluyen su aplicación industrial en arena de sílice, arcillas y piedra. El cemento Portland utiliza silicatos para estuco y mortero. Al mezclarlo con grava y arena de sílice, se obtiene hormigón para aceras, carreteras y cimientos. El silicio también es útil en la producción de cerámica blanca como la porcelana, mientras que el dióxido de silicio es el material principal para las comunicaciones por fibra óptica.

Los carburos de silicio, compuestos de silicio, pueden ser útiles como abrasivos y materiales para cerámicas de alta resistencia. El silicio también constituye la base de polímeros sintéticos conocidos como siliconas, como el caucho de silicona, el aceite de silicona, la resina de silicona, etc., y se utilizan ampliamente en la fabricación de automóviles (sellos), equipos médicos (catéteres), la construcción (materiales impermeables) y otros campos. El período comprendido entre finales del siglo XX y principios del XXI se conoce como la Era del Silicio, también conocida como la "Era de la Información" o la "Era Digital". Todo esto se debe al importante impacto del silicio elemental en la economía del mundo moderno.  

Aunque se utiliza en una pequeña proporción de la electrónica de semiconductores, en menos del 10%, el silicio altamente purificado es esencial para los transistores MOS o de óxido metálico de silicio. Los chips integrados también utilizan silicio en la tecnología más avanzada, como los teléfonos móviles y las computadoras. Por ejemplo, los transistores de efecto de campo de óxido metálico de silicio (MOSFET) son el dispositivo de silicio más popular y exitoso. Probablemente sea el dispositivo más fabricado en la historia de la tecnología y la ciencia. Industrias como la fundición de aluminio, la refinación de acero y la producción de productos químicos finos suelen utilizar silicio libre para fabricar... sílice pirógenaIndustria de semiconductores y electrónica: Fabricación de chips: El silicio de alta pureza es el sustrato principal de componentes electrónicos como circuitos integrados, CPU y memoria, y facilita el funcionamiento de dispositivos digitales como computadoras y teléfonos inteligentes. Se aplica a láseres semiconductores, LED, OLED y otros campos para satisfacer las necesidades de materiales de alta eficiencia en equipos de electrónica de potencia.

Nueva energía y desarrollo sostenible

Generación de energía fotovoltaica: El polisilicio de grado solar es la materia prima principal de las células fotovoltaicas y respalda el desarrollo a gran escala de la industria fotovoltaica mundial.

Almacenamiento de energía eólica: Los selladores de silicona se utilizan para el sellado impermeable y la protección de componentes de turbinas eólicas para mejorar la durabilidad del equipo.

El silicio también es un elemento esencial en biología, aunque la fisiología animal sólo requiere trazas de silicio en sus cuerpos. Sin embargo, se sabe que varias especies oceánicas, como las esponjas marinas y microorganismos como los radiolarios y las diatomeas, secretan estructuras esqueléticas a base de sílice. También se sabe que la sílice se deposita en varios tejidos vegetales. 

¿Qué es la silicona?

A diferencia del silicio, el silicio es un compuesto sintético formado por siloxanos. El silicio está compuesto de silicio, oxígeno y otros elementos como hidrógeno y carbono. Las siliconas (existen muchas) se refieren a compuestos que contienen enlaces Si-C y al menos un grupo orgánico directamente conectado a átomos de silicio. Los compuestos que conectan grupos orgánicos a átomos de silicio mediante oxígeno, azufre, nitrógeno, etc., también suelen considerarse compuestos orgánicos de silicio. Entre ellos, los polisiloxanos con enlaces silicio-oxígeno (-Si-O-Si-) como estructura son los más numerosos, estudiados y utilizados, representando más del 90 % del uso total.

Gracias a su estructura única, la silicona combina las propiedades de los materiales inorgánicos y orgánicos. Posee propiedades básicas como baja tensión superficial, bajo coeficiente de viscosidad-temperatura, alta compresibilidad y alta permeabilidad a los gases. Además, posee excelentes propiedades como resistencia a altas y bajas temperaturas, aislamiento eléctrico, estabilidad a la oxidación, resistencia a la intemperie, retardancia a la llama, hidrofobicidad, resistencia a la corrosión, no toxicidad e inercia fisiológica. Se utiliza ampliamente en las industrias aeroespacial, electrónica, de la construcción, del transporte, química, textil, alimentaria, ligera y médica. La silicona se utiliza principalmente para sellar, unir, lubricar, recubrir, generar actividad superficial, desmoldar, desespumar, suprimir espuma, impermeabilizar, impermeabilizar y rellenar con materiales inertes. Con el continuo crecimiento de la cantidad y variedad de siliconas, sus campos de aplicación se expanden constantemente, conformando un importante sistema de productos único en la industria de los nuevos materiales químicos. Muchas variedades son indispensables e insustituibles por otros productos químicos.
Los organismos también necesitan la participación de las siliconas en su metabolismo. Generalmente, estas siliconas se presentan en forma de silicatos o éteres de silano. Las siliconas desempeñan un papel importante en diversas funciones del organismo y están directamente relacionadas con la absorción de minerales. El cuerpo humano promedio contiene unos siete gramos de silicio, una cantidad considerablemente mayor que la de otros minerales importantes como el hierro. El hierro y el silicio son elementos esenciales para el cuerpo humano y desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de un metabolismo normal.
Los materiales de silicio orgánico se pueden dividir en: agentes de acoplamiento de silano (reactivos químicos de silicio orgánico), silicio orgánico bioactivo, aceite de silicona (grasa de silicona, emulsión de silicona, surfactante de silicona), caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura, caucho de silicona líquido, resina de silicona, compuestos, etc. según sus diferentes formas.

Según sus diferentes formas, los materiales de silicona se pueden dividir en: agentes de acoplamiento de silano (reactivos químicos de silicona), aceite de silicona (grasa de silicona, emulsión de silicona, surfactante de silicona), caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura, caucho de silicona líquido, resina de silicona, compuestos, etc.
Agente de acoplamiento de silano
Generalmente hay tres formas de aplicar los agentes de acoplamiento de silano:
Uno es como agente de tratamiento de superficies para materiales de esqueleto; el segundo, para añadirlo a adhesivos; y el tercero, para añadirlo directamente a materiales poliméricos. Desde la perspectiva de maximizar su eficacia y reducir costos, los dos primeros métodos son mejores.
La aplicación de agentes de acoplamiento de silano se puede resumir aproximadamente en tres aspectos:

1. Utilizado para el tratamiento superficial de la fibra de vidrio, mejora la adhesión entre la fibra de vidrio y la resina, mejorando considerablemente la resistencia, la resistencia eléctrica, la impermeabilidad y la intemperie, entre otras propiedades, de los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio. Incluso en estado húmedo, tiene un efecto significativo en la mejora de las propiedades mecánicas de los materiales compuestos. El uso de agentes de acoplamiento de silano en fibras de vidrio es bastante común, y estos agentes representan aproximadamente el 50% de su consumo total. Entre los más comunes se encuentran el vinilsilano, el aminosilano y el metacriloxisilano.
2. Se utiliza para rellenar plásticos con cargas inorgánicas. La carga puede tratarse superficialmente previamente o añadirse directamente a la resina. Esto mejora la dispersabilidad y la adhesión de la carga en la resina, optimiza el rendimiento del proceso y mejora la resistencia mecánica, eléctrica y a la intemperie del plástico (incluido el caucho) rellenado.
3. Utilizado como adhesivo para selladores, adhesivos y recubrimientos, puede mejorar su fuerza de adhesión, resistencia al agua, resistencia a la intemperie y otras propiedades. Los agentes de acoplamiento de silano a menudo pueden solucionar el problema de la incapacidad de adhesión de algunos materiales durante mucho tiempo.
   Silicona bioactiva
   Las siliconas que pueden ser completamente absorbidas por los organismos se encuentran ampliamente en plantas como el trigo, la avena y otros cereales. Hasta el momento, los científicos han descubierto que el mayor contenido se encuentra en la verbena (Equisetumarvense). Hasta el momento, solo algunos países desarrollados, como Francia, han dominado la tecnología de extracción de silicona líquida bioabsorbible de alta pureza.
   Aceite de silicona
   El aceite de silicona es un polisiloxano con una estructura de cadena con diferentes grados de polimerización. El aceite de silicona más comúnmente utilizado es el aceite de metilsilicona. El aceite de silicona es generalmente un líquido incoloro (o amarillo claro), inodoro, no tóxico y no volátil. El aceite de silicona es insoluble en agua, metanol, glicol y etoxietanol, pero es miscible con benceno, éter dimetílico, metiletilcetona, tetracloruro de carbono o queroseno, y ligeramente soluble en acetona, dioxano, etanol y butanol. Presenta una presión de vapor muy baja, un punto de inflamación y un punto de ignición elevados, y un punto de congelación bajo. A medida que cambia el número de segmentos de la cadena n, aumenta el peso molecular y la viscosidad, por lo que el aceite de silicona puede presentar diversas viscosidades. Según su estructura química, el aceite de silicona se puede dividir en aceite de metilsilicona, aceite de etilsilicona, aceite de fenilsilicona, aceite de metilhidrógenosilicona, aceite de metilfenilsilicona, aceite de metilclorofenilsilicona, aceite de metiletoxisilicona, aceite de metiltrifluoropropilsilicona, aceite de metilvinilsilicona, aceite de metilhidroxisilicona, aceite de etilhidrógenosilicona, aceite de hidroxihidrógenosilicona, aceite de cianurosilicona, etc.; según su uso, se encuentran los siguientes: aceite de silicona para amortiguación, aceite de silicona para bombas de difusión, aceite hidráulico, aceite aislante, aceite de transferencia de calor, aceite de frenos, etc. El aceite de silicona posee excelente resistencia térmica, aislamiento eléctrico, resistencia a la intemperie, hidrofobicidad, inercia fisiológica y baja tensión superficial. Además, presenta un bajo coeficiente de viscosidad-temperatura y alta resistencia a la compresión. Algunas variedades también presentan resistencia a la radiación.
   La emulsión de silicio orgánico (una forma de aceite de silicona) incluye principalmente un agente de acabado suavizante de telas de aceite de silicona; antiespumante de tipo emulsión de aceite de silicona: es el antiespumante de silicio orgánico más utilizado y de mayor cantidad.
   Goma de silicona
4. Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente
   El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente (RTV) es un nuevo tipo de elastómero de silicio orgánico que surgió en la década de 1960. Su característica más destacada es su capacidad de curado in situ a temperatura ambiente sin necesidad de calentamiento ni presurización, y su extrema comodidad de uso. Por lo tanto, se convirtió rápidamente en un componente fundamental de los productos de silicio orgánico desde su lanzamiento. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente se ha utilizado ampliamente como adhesivo, sellador, recubrimiento protector, material de encapsulado y moldeo, y se utiliza en diversos ámbitos.
   Clasificación
   El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente se puede dividir en caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente y de dos componentes según su método de envasado, y se puede dividir en tipo condensación y tipo adición según el mecanismo de vulcanización. Por lo tanto, el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente se puede dividir en tres tipos según su composición, mecanismo de vulcanización y proceso de uso: caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente, caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes tipo condensación y caucho de silicona líquida vulcanizada a temperatura ambiente de dos componentes tipo adición. Cada una de estas tres series de caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente tiene sus propias características: la ventaja del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente es su fácil uso, pero la velocidad de curado profundo es difícil; la ventaja del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes es que no libera calor durante el curado, tiene una tasa de contracción muy baja, no se expande, no tiene tensión interna y puede curarse simultáneamente en el interior y en la superficie, y puede vulcanizarse profundamente. El tiempo de vulcanización del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de tipo adición está determinado principalmente por la temperatura, por lo que la velocidad de vulcanización se puede controlar ajustando la temperatura.
   Caucho de silicona vulcanizado monocomponente a temperatura ambiente
   La reacción de vulcanización del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente es reaccionar con la humedad del aire para vulcanizarse en un elastómero. Con diferentes agentes de cadena, el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente puede ser de muchas variedades, como el tipo de desacidificación, el tipo desoxima, el tipo de desalcoholización, el tipo desamina, el tipo desamida y el tipo decetona. El tiempo de vulcanización del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente depende del sistema de vulcanización, la temperatura, la humedad y el grosor de la capa de caucho de silicona. El aumento de la temperatura y la humedad del entorno puede acelerar el proceso de vulcanización. En condiciones ambientales típicas, la superficie del caucho de silicona puede ser no pegajosa después de 15 a 30 minutos, y la capa adhesiva con un grosor de 0.3 cm puede curarse en un día. La profundidad y la fuerza del curado aumentarán gradualmente en aproximadamente tres semanas.
   El caucho de silicona vulcanizado monocomponente a temperatura ambiente posee excelentes propiedades eléctricas e inercia química, además de resistencia al calor, resistencia natural al envejecimiento, resistencia a las llamas, resistencia a la humedad y transpirabilidad. Mantiene su elasticidad durante un largo periodo de tiempo en un rango de -60 a 200 °C. No absorbe ni libera calor durante el curado, presenta una baja tasa de contracción después del curado y una buena adhesión a los materiales. Por lo tanto, se utiliza principalmente como adhesivo y sellador. Otras aplicaciones incluyen juntas formadas in situ, recubrimientos protectores y materiales de calafateo. Muchos adhesivos de caucho de silicona monocomponente están formulados para exhibir propiedades de adhesión automática a una variedad de materiales como la mayoría de los metales, vidrio, cerámica y concreto. Cuando la adhesión es difícil, se puede aplicar una imprimación al sustrato para mejorar la resistencia de la unión. La imprimación puede ser un monómero de silano reactivo o una resina. Al curar sobre el sustrato, forma una superficie modificada adecuada para la adhesión de silicona. Aunque el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente es fácil de usar, su vulcanización depende de la humedad ambiental, lo que limita su espesor y solo se puede usar cuando se requiere un espesor inferior a 6 mm. La reacción de vulcanización del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente se lleva a cabo gradualmente desde la superficie hacia la profundidad. Cuanto más gruesa sea la capa de adhesivo, más lento será el curado. Cuando la parte profunda también necesita curarse rápidamente, se puede utilizar el método de vulcanización por vertido en capas paso a paso. Se puede agregar un poco de adhesivo cada vez y luego después de la vulcanización, lo que puede reducir el tiempo total de vulcanización. La adición de óxido de magnesio puede acelerar la vulcanización del adhesivo profundo.
   Caucho de silicona vulcanizado de dos componentes a temperatura ambiente por condensación
   La reacción de vulcanización del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes no se inicia por la humedad del aire, sino por un catalizador. Normalmente, el caucho y el catalizador se envasan como un solo componente. El curado solo comienza cuando los dos componentes están completamente mezclados. El tiempo de curado del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de tipo condensación de dos componentes depende principalmente del tipo, la cantidad y la temperatura del catalizador. Cuanto más catalizador se utilice, más rápida será la vulcanización y más corto el tiempo de almacenamiento. A temperatura ambiente, el tiempo de almacenamiento suele ser de unas pocas horas. Si desea extender el tiempo de almacenamiento del caucho, puede utilizar el método de enfriamiento. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de tipo condensación de dos componentes tarda aproximadamente un día en alcanzar el curado completo a temperatura ambiente, pero solo tarda una hora a una temperatura de 1 °C. La velocidad de curado se puede aumentar significativamente utilizando un acelerador para un efecto sinérgico.
   El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes mantiene su elasticidad durante un largo periodo de tiempo en un rango de temperatura de 65 a 250 °C, presentando excelentes propiedades eléctricas y estabilidad química. Es resistente al agua, al ozono y a la intemperie. Además, es fácil de usar y presenta una gran aplicabilidad en procesos. Por lo tanto, se utiliza ampliamente como material de encapsulado y moldeo. Tras el recubrimiento y encapsulado de diversos componentes electrónicos y eléctricos con caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente, estos desempeñan funciones protectoras, como la resistencia a la humedad (anticorrosión, a prueba de golpes, etc.). Esto mejora el rendimiento y la estabilidad. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes es especialmente adecuado para materiales de encapsulado profundo y presenta un tiempo de vulcanización más rápido, superior al del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un solo componente. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes posee excelentes propiedades antiadherentes tras la vulcanización y una tasa de contracción extremadamente baja durante la vulcanización. Por lo tanto, es adecuado para hacer moldes blandos para moldes de fundición de resina epoxi, resina de poliéster, poliestireno, poliuretano, plástico de vinilo, parafina, aleaciones de bajo punto de fusión, etc. Además, el alto rendimiento de simulación del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes se puede utilizar para replicar varios patrones exquisitos en reliquias culturales. Cuando se utiliza caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes, se debe prestar atención: primero pesar el caucho y el catalizador por separado y luego mezclarlos en proporción. Proceso de mezcla El proceso debe operarse con cuidado para minimizar la cantidad de gas arrastrado. Después de mezclar el material de caucho (color uniforme), las burbujas se pueden eliminar dejándolo reposar o reduciendo la presión (grado de vacío 700 mmHg). Después de que se descargan todas las burbujas, se coloca a temperatura ambiente o a una temperatura específica durante un período de tiempo determinado para vulcanizarlo en caucho de silicona.
   Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de tipo adición de dos componentes
   El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente por adición de dos componentes se divide en gel de silicona elástico y caucho de silicona. El primero tiene menor resistencia y el segundo tiene mayor resistencia. Su mecanismo de vulcanización se basa en la reacción de adición (reacción de sililación de hidrógeno) entre el vinilo (o propileno) en el grupo terminal del caucho de silicona orgánica cruda y el grupo hidrógeno de silicio en la molécula del agente reticulante. En esta reacción, no se liberan subproductos. Dado que las sustancias de bajo peso molecular no se liberan durante el proceso de reticulación, el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente por adición no se encoge durante el proceso de vulcanización. Este tipo de caucho vulcanizado es atóxico, tiene alta resistencia mecánica y tiene excelente resistencia a la hidrólisis (incluso bajo vapor a alta presión), buena deformación permanente por compresión baja, baja inflamabilidad, vulcanización profunda y la velocidad de vulcanización se puede controlar por temperatura. Por lo tanto, es un tipo de caucho de silicona que se está desarrollando vigorosamente tanto a nivel nacional como internacional.
   Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de tipo adición
   El método de envasado se divide generalmente en dos componentes, A y B: el catalizador se utiliza como un componente y el agente reticulante como otro. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente por adición de alta resistencia es un material excelente para el moldeo debido a su baja contracción lineal y a la ausencia de liberación de moléculas pequeñas durante la vulcanización. Se ha utilizado ampliamente en la industria de la maquinaria para moldear resinas epoxi, resinas de poliéster, poliuretanos, poliestireno, plásticos vinílicos, parafina, aleaciones de bajo punto de fusión, hormigón, etc. Mediante vulcanización a temperatura ambiente por adición.
5. Caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura
   El caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura es una polisilicona de alto peso molecular (generalmente de 400,000 a 800,000). La silicona (es decir, el caucho crudo) se añade con cargas de refuerzo y otros aditivos, y se utiliza peróxido orgánico como agente vulcanizante. Se presuriza (moldea, extruye o calandra) o se inyecta, y se reticula para formar caucho a alta temperatura. Este caucho se conoce generalmente como caucho de silicona.
   El relleno de refuerzo del caucho de silicona consiste en diversos tipos de negro de humo blanco, que pueden multiplicar por diez la resistencia del caucho vulcanizado. La adición de diversos aditivos tiene como objetivo principal reducir el coste del caucho, mejorar sus propiedades y dotarlo de propiedades especiales, como retardante de llama y conductividad.
6. Gel de silicona
   Tras la vulcanización, este caucho se convierte en un gel de silicona orgánica suave y transparente, capaz de mantener su elasticidad durante un largo periodo de tiempo en un rango de temperatura de -65 a 200 °C. Posee excelentes propiedades eléctricas y estabilidad química, resistencia al agua, al ozono, al envejecimiento por intemperie, hidrofobicidad, resistencia a la humedad, resistencia a los impactos, ausencia de corrosión, es fisiológicamente inerte, no tóxico, inodoro, fácil de infundir, se puede vulcanizar en profundidad y presenta contracción lineal. Gracias a sus ventajas de baja velocidad y fácil manejo, el gel de silicona se utiliza ampliamente como material de recubrimiento y encapsulado a prueba de humedad y aislante para componentes electrónicos en la industria electrónica, protegiendo los componentes y conjuntos electrónicos del polvo, la humedad, los impactos y el aislamiento. El gel transparente utilizado para encapsular componentes electrónicos no solo protege contra impactos y agua, sino que también permite visualizar los componentes y detectar sus fallos con una sonda para su posterior sustitución. El gel de silicona dañado puede encapsularse y repararse. Gracias a su alta pureza, facilidad de uso y cierta elasticidad, el gel de silicona es un material de recubrimiento interno ideal para transistores y circuitos integrados, lo que puede mejorar la tasa de paso y la fiabilidad de los dispositivos semiconductores. También se puede utilizar como adhesivo elástico para instrumentos ópticos. En medicina, el gel de silicona se puede utilizar como órgano implantado en el cuerpo humano, como un seno artificial, y para reparar órganos dañados.
7. Espuma de caucho de silicona
   La espuma de silicona se encuentra en estado líquido antes de la vulcanización y es adecuada para materiales de encapsulado. Es un material ideal para embalajes ligeros gracias a su alta estabilidad térmica, buen aislamiento térmico, resistencia a la humedad y resistencia sísmica, especialmente a altas frecuencias.
   Dow Corning, de Estados Unidos, ha desarrollado el caucho de silicona espumada vulcanizada a temperatura ambiente, DC3-6548, ignífugo. Este caucho de silicona espumada se utiliza principalmente para el sellado ignífugo de cables y alambres (como orificios en techos, paredes, edificios, etc.). Presenta excelentes propiedades ignífugas, con un índice de oxígeno límite de 39 (el índice de oxígeno límite de la mayoría de los plásticos es de tan solo 20) y una vida útil de hasta 50 años. Este caucho de silicona espumada vulcanizada a temperatura ambiente ignífugo se ha utilizado ampliamente en centrales nucleares, centros de cómputo, equipos de producción petrolera en alta mar y otros lugares con condiciones ambientales adversas o con requisitos de protección contra incendios especialmente exigentes.
   Resina de silicona
   La resina de silicona es una red altamente reticulada. El poliorganosiloxano con una estructura cuaternaria se prepara usualmente hidrolizando varias mezclas de metiltriclorosilano, dimetildiclorosilano, feniltriclorosilano, difenildiclorosilano o metilfenildiclorosilano a una temperatura relativamente baja en presencia de un solvente orgánico como tolueno para obtener un hidrolizado ácido. El producto inicial de la hidrólisis es una mezcla de polímeros cíclicos, lineales y reticulados, que usualmente también contiene un número considerable de grupos hidroxilo. El hidrolizado se lava con agua para remover el ácido, y el policondensado inicial neutro se oxida térmicamente en el aire o se policondensa aún más en presencia de un catalizador para finalmente formar una estructura de red tridimensional altamente reticulada.
   La resina de silicona es un plástico termoestable, y una de sus propiedades más destacadas es su excelente estabilidad térmica a la oxidación. Tras calentarse a 250 °C durante 24 horas, la pérdida de peso de la resina de silicona es de tan solo un 2-8 %. Otra propiedad destacada de la resina de silicona es su excelente aislamiento eléctrico, que le permite mantener sus propiedades en un amplio rango de temperatura y frecuencia. Mantiene sus buenas propiedades de aislamiento.
   Debido a estas características, la resina de silicona se utiliza principalmente como barniz aislante (incluyendo barniz, esmalte, pintura de color, pintura de impregnación, etc.) para impregnar motores de clase H y bobinas de transformadores, así como para impregnar tela de vidrio, tela de vidrio y tela de amianto para fabricar carcasas de motores, bobinados de aislamiento eléctrico, etc. Mediante la unión de mica con barniz aislante de silicona, se pueden fabricar materiales aislantes de láminas de mica de gran superficie, que se utilizan como aislante principal de motores de alta tensión. Además, la resina de silicona también se puede utilizar como recubrimiento anticorrosivo resistente al calor y a la intemperie, recubrimiento protector de metales, recubrimiento impermeable y resistente a la humedad para proyectos de construcción, agente desmoldante, adhesivo y en el procesamiento secundario de plásticos de silicona, que se utilizan en las industrias electrónica, eléctrica y de defensa como materiales de embalaje de semiconductores y materiales de aislamiento para componentes electrónicos y eléctricos.
   La resina de silicona se puede dividir aproximadamente en varias categorías según su uso principal y método de reticulación, como barniz aislante de silicona, revestimiento de silicona, plástico de silicona y adhesivo de silicona.

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Yǒujī guī chǎnpǐn de jīběn jiégòu dānyuán shì yóu guī-yǎng liàn jiégòuchéng de, cè liàn zé tōngguò guī yuánzǐ yǔ qítā gè zhǒng yǒujī jī tuán xiānglián. Yīncǐ, zài yǒujī guī chǎnpǐn de jiégòu zhōng jì hányǒu”yǒujī jī tuán”, yòu hányǒu”wújī jiégòu”, zhè zhǒng tèshū de zǔchéng hé fēnzǐ jiégòu shǐ tā jí yǒujīwù de tèxìng yǔ wújī wù de gōngnéng yú yīshēn. Yǔ qítā gāo fēnzǐ cáiliào xiāng bǐ, yǒujī guī chǎnpǐn de zuì túchū xìngnéng shì: Nài wēn tèxìng yǒujī guī chǎnpǐn shì yǐ guī-yǎng (Si-O) jiàn wéi zhǔ liàn jiē gòu de,CC jiàn de jiàn néng wéi 82.6 Qiān kǎ/kè fēnzǐ,Si-O jiàn de jiàn néng zài yǒujī guī zhōng wèi 121 qiān kǎ/kè fēnzǐ, suǒyǐ yǒujī guī chǎnpǐn de rè wěndìng xìng gāo, gāowēn xià (huò fúshè zhàoshè) fēnzǐ de huàxuéjiàn bùduànliè, bù fēnjiě. Yǒujī guī bùdàn kě nài gāowēn, érqiě yě nài dīwēn, kě zài yīgè hěn kuān de wēndù fànwéi nèi shǐyòng. Wúlùn shì huàxué xìngnéng háishì wùlǐ jīxiè xìngnéng, suí wēndù de biànhuà dōu hěn xiǎo. Nàihòu xìng yǒujī guī chǎnpǐn de zhǔ liàn wèi-Si-O-, wúshuāng jiàn cúnzài, yīncǐ bùyì bèi zǐwài guāng hé chòuyǎng suǒ fēnjiě. Yǒujī guī jùyǒu bǐ qítā gāo fēnzǐ cáiliào gèng hǎo de rè wěndìng xìng yǐjí nài fú zhào hé nàihòu nénglì. Yǒujī guī zhōng zìrán huánjìng xià de shǐyòng shòumìng kě dá jǐ shí nián. Diànqì juéyuán xìngnéng yǒujī guī chǎnpǐn dōu jùyǒu liánghǎo de diàn juéyuán xìngnéng, qí jiè diàn sǔnhào, nài diànyā, nài diànhú, nài diàn yūn, tǐjī diànzǔ xìshù hé biǎomiàn diànzǔ xìshù děng jūn zài juéyuán cáiliào zhōng mínglièqiánmáo, érqiě tāmen de diànqì xìngnéng shòu wēndù hé pínlǜ de yǐngxiǎng hěn xiǎo. Yīncǐ, tāmen shì yī zhǒng wěndìng de diàn juéyuán cáiliào, bèi guǎngfàn yìngyòng yú diànzǐ, diànqì gōngyè shàng. Yǒujī guī chúle jùyǒu yōuliáng de nài rè xìng wài, hái jùyǒu yōuyì de jù shuǐxìng, zhè shì diànqì shèbèi zài shī tài tiáojiàn xià shǐyòng jùyǒu gāo kěkào xìng de bǎozhàng. Shēngwù tèxìng shēngwù huóxìng yǒujī guī shì réntǐ bìxū de yī zhǒng de yíngyǎngsù. Yǒujī guī shì gòuchéng réntǐ zǔzhī hé cānyù xīnchéndàixiè de zhòngyào yuánsù. Cún yú réntǐ de měi yīgè xìbāo dāngzhōng, zuòwéi xìbāo gòujiàn de zhīchēng, tóngshí bāngzhù qítā zhòngyào wùzhí rú měi, lín, gài děng xīshōu. Réntǐ zhǐ néng tōngguò shíwù bù duàn huòdé yǒujī guī. Kēxuéjiāmen rènwéi, yǒujī guī zhǔyào yǐ sān zhǒng xíngshì cúnzài yú réntǐ zhōng: (Yī) kěróngxìng yǒujī guī, zhàn zhòngliàng de 10% (èr) bǎi fēn zhī sānshí cúnzài yú gè zhǒng xìbāo jīzhì (sān)60%yòng lái héchéng dànbáizhí zhè shuōmíng wǒmen měitiān suǒ xū de yǒujī guī shì xiāngdāng gāo. Rúguǒ yào bǎochí 5 nián,10 nián shènzhì yúshì 30 nián de niánqīng chéngdù, měitiān shè rù yǒujī guī 20-30 háokè de yǒujī guī yóuwéi zhòngyào. Dī biǎomiàn zhānglì hé dī biǎomiàn néng yǒujī guī de zhǔ liàn shífēn róushùn, qí fèn zǐ jiān de zuòyòng lì bǐ tàn qīng huàhéwù yào ruò dé duō, yīncǐ, bǐ tóng fēnzǐ liàng de tàn qīng huàhéwù niándù dī, biǎomiàn zhānglì ruò, biǎomiàn néng xiǎo, chéng mó nénglì qiáng. Zhè zhǒng dī biǎomiàn zhāng lì hé dī biǎomiàn néng shì tā huòdé duō fāngmiàn yìngyòng de zhǔyào yuányīn: Shūshuǐ, xiāo pào, pàomò wěndìng, fáng zhān, rùnhuá, shàng guāng děng gè xiàng yōuyì xìngnéng.

Desdoble

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La unidad estructural básica de los productos de silicona está compuesta por segmentos de cadena de silicio-oxígeno, y las cadenas laterales están conectadas a varios otros grupos orgánicos a través de átomos de silicio. Por lo tanto, la estructura de los productos de silicona contiene tanto “grupos orgánicos” como “estructuras inorgánicas”. Esta especial composición y estructura molecular la convierten en una combinación de las características de la materia orgánica y las funciones de la materia inorgánica. En comparación con otros materiales poliméricos, el rendimiento más sobresaliente de los productos de silicona es: Resistencia al calor Los productos de silicio se basan en enlaces de silicio-oxígeno (Si-O) como estructura de cadena principal. La energía de enlace de los enlaces CC es de 82.6 kcal/g de molécula y la energía de enlace de los enlaces Si-O en silicona es de 121 kcal/g de molécula. Por lo tanto, los productos de silicona tienen una alta estabilidad térmica y los enlaces químicos de las moléculas no se rompen ni se descomponen a altas temperaturas (o exposición a la radiación). La silicona no solo es resistente a altas temperaturas, sino también a bajas temperaturas, y se puede utilizar en un amplio rango de temperaturas. Tanto las propiedades químicas como las físicas y mecánicas cambian muy poco con la temperatura. Resistencia a la intemperie La cadena principal de los productos de silicona es -Si-O-, y no existe doble enlace, por lo que no se descompone fácilmente por la luz ultravioleta y el ozono. La silicona tiene mejor estabilidad térmica, resistencia a la radiación y resistencia a la intemperie que otros materiales poliméricos. La vida útil de la silicona en el entorno natural puede alcanzar varias décadas. Rendimiento de aislamiento eléctrico Los productos de silicona tienen un buen rendimiento de aislamiento eléctrico. Su pérdida dieléctrica, resistencia a la tensión, resistencia al arco, resistencia a la corona, resistividad volumétrica y resistividad superficial se encuentran entre las mejores en materiales aislantes, y sus propiedades eléctricas se ven poco afectadas por la temperatura y la frecuencia. Por lo tanto, son un material de aislamiento eléctrico estable y se utilizan ampliamente en las industrias electrónica y eléctrica. Además de una excelente resistencia al calor, la silicona también tiene una excelente repelencia al agua, lo que es una garantía de la alta confiabilidad de los equipos eléctricos en condiciones de humedad. Propiedades biológicas La silicona biológicamente activa es un nutriente necesario para el cuerpo humano. La silicona es un elemento importante que constituye el tejido humano y participa en el metabolismo. Existe en cada célula del cuerpo humano, sirve como soporte para la construcción celular y ayuda a absorber otras sustancias importantes como magnesio, fósforo, calcio, etc. El cuerpo humano sólo puede obtener silicona de forma continua a través de los alimentos. Los científicos creen que la silicona existe en el cuerpo humano en tres formas principales: (i) Silicona soluble, que representa el 10% del peso (ii) El 30% existe en varias matrices celulares (iii) El 60% se utiliza para sintetizar proteínas Esto demuestra que la silicona que necesitamos cada día es bastante alta. Si quieres mantenerte joven durante 5, 10 o incluso 30 años, es especialmente importante consumir 20-30 mg de silicona cada día. Baja tensión superficial y baja energía superficial La cadena principal del silicio es muy flexible y la fuerza intermolecular es mucho más débil que la de los hidrocarburos. Por lo tanto, tiene menor viscosidad, menor tensión superficial, menor energía superficial y mayor capacidad de formación de películas que los hidrocarburos del mismo peso molecular. Esta baja tensión superficial y baja energía superficial son las principales razones de sus múltiples aplicaciones: hidrofobicidad, antiespumante, estabilidad de la espuma, antiadherencia, lubricación, glaseado y otras excelentes propiedades.

La característica de la silicona

La unidad estructural básica de los productos de silicona se compone de segmentos de cadena de silicio-oxígeno, y las cadenas laterales están conectadas a diversos grupos orgánicos mediante átomos de silicio. Por lo tanto, la estructura de los productos de silicona contiene tanto grupos orgánicos como estructuras inorgánicas. Esta composición y estructura molecular especiales la convierten en una combinación de las características de la materia orgánica y las funciones de la materia inorgánica. En comparación con otros materiales poliméricos, las características más destacadas de los productos de silicona son:
Resistencia al calor
Los productos de silicio se basan en enlaces silicio-oxígeno (Si-O) como estructura principal de la cadena. La energía de enlace de los enlaces CC es de 82.6 kcal/g molécula, y la de los enlaces Si-O en el silicio es de 121 kcal/g molécula. Por lo tanto, los productos de silicona presentan una alta estabilidad térmica, y los enlaces químicos de las moléculas no se rompen ni se descomponen a altas temperaturas (ni a la exposición a la radiación). El silicio no solo es resistente a altas temperaturas, sino también a bajas, y puede utilizarse en un amplio rango de temperaturas. Tanto sus propiedades químicas como sus propiedades físicas y mecánicas varían muy poco con la temperatura.
Resistencia al clima
La cadena principal de los productos de silicona es -Si-O-, y al no presentar dobles enlaces, no se descompone fácilmente por la luz ultravioleta ni el ozono. La silicona presenta mayor estabilidad térmica, resistencia a la radiación y resistencia a la intemperie que otros materiales poliméricos. Su vida útil en condiciones naturales puede alcanzar varias décadas.
Rendimiento de aislamiento eléctrico
Los productos de silicona ofrecen un buen aislamiento eléctrico. Sus valores de pérdida dieléctrica, resistencia a la tensión, resistencia al arco eléctrico, resistencia a la corona, resistividad volumétrica y resistividad superficial se encuentran entre los mejores entre los materiales aislantes, y sus propiedades eléctricas se ven poco afectadas por la temperatura y la frecuencia. Por lo tanto, son un material de aislamiento eléctrico estable y se utilizan ampliamente en las industrias electrónica y eléctrica. Además de su excelente resistencia al calor, la silicona también posee una excelente repelencia al agua, lo que garantiza la alta fiabilidad de los equipos eléctricos en condiciones de humedad.
Propiedades biológicas
La silicona biológicamente activa es un nutriente esencial para el cuerpo humano. Es un elemento importante que constituye el tejido humano y participa en el metabolismo. Está presente en cada célula del cuerpo humano, sirve de soporte para la construcción celular y ayuda a absorber otras sustancias importantes como el magnesio, el fósforo y el calcio. El cuerpo humano solo puede obtener silicona de forma continua a través de los alimentos.
Los científicos creen que la silicona existe en el cuerpo humano en tres formas principales:
(i) Silicona soluble, que representa el 10% del peso.
(ii) El 30% existe en diversas matrices celulares
(iii) El 60% se utiliza para sintetizar proteínas Esto demuestra que el silicio que necesitamos cada día es bastante alto.
Si quieres mantenerte joven durante 5, 10 o incluso 30 años, es especialmente importante consumir 20-30 mg de silicona cada día.
Baja tensión superficial y baja energía superficial
La cadena principal de la silicona es muy flexible y su fuerza intermolecular es mucho menor que la de los hidrocarburos. Por lo tanto, presenta menor viscosidad, menor tensión superficial, menor energía superficial y mayor capacidad de formación de película que los hidrocarburos del mismo peso molecular. Esta baja tensión superficial y energía superficial son las principales razones de sus múltiples aplicaciones: hidrofobicidad, antiespumante, estabilidad de la espuma, antiadherencia, lubricación, glaseado y otras excelentes propiedades.

La silicona tiene una baja toxicidad y una alta resistencia al calor. Esto lo convierte en un excelente compuesto para usar en selladores de recipientes herméticos como peceras y tuberías de plomería. El material de silicona de grado alimenticio cumple con los requisitos de seguridad y contacto con alimentos de la FDA y la UE.

El material de silicona de grado alimenticio es suave y cómodo, respetuoso con el medio ambiente, no tóxico y degradable. También están libres de plomo, alcance, BPA y PVC.

¿Para qué se utiliza la silicona?

Las siliconas se utilizan en muchos productos, desde juntas de automóviles hasta revestimientos electrónicos y moldes para dientes. Probablemente su bandeja de hielo esté hecha de ellos, al igual que sus utensilios de cocina y sus cortafuegos. En 400,000 se produjeron más de 1991 toneladas de siliconas y las cifras de producción siguen siendo enormes hasta el día de hoy.

Además de las propiedades mencionadas anteriormente, las siliconas también presentan una serie de propiedades interesantes que las hacen muy buscadas. Tienen una baja reactividad química, repelen el crecimiento microbiano, tienen una baja toxicidad y no se adhieren a algunos sustratos, pero se adhieren muy bien a otros (como el vidrio).
Aislamiento eléctrico:Aisladores compuestos‌: Los aisladores compuestos hechos de materiales de silicona (especialmente caucho de silicona) representan más del 70% de las líneas de transmisión UHV debido a su fuerte resistencia a la intemperie, excelente resistencia a la contaminación y al hielo, y son la principal dirección de aplicación de la industria energética. ‌‌‌‌

Accesorios para cables y recubrimientos anticontaminación: se utilizan para mejorar el aislamiento y la estabilidad de los equipos eléctricos: los aisladores compuestos hechos de materiales de silicona (especialmente caucho de silicona) representan más del 70% de las líneas de transmisión UHV debido a su fuerte resistencia a la intemperie, excelente resistencia a la contaminación y al cono de hielo, y son la principal dirección de aplicación de la industria eléctrica.

Accesorios para cables y recubrimientos anticontaminación contra descargas eléctricas: se utilizan para mejorar el aislamiento y la estabilidad de los equipos eléctricos.
Electrónica para recubrimientos: Materiales conductores térmicos y de encapsulado: Se utilizan para la protección de encapsulado de componentes semiconductores como LED e IGBT para mejorar la estabilidad y el rendimiento de disipación de calor de los dispositivos.
‌Blindaje electromagnético y pintura de triple protección: Proporcionan protección física en la fabricación de equipos electrónicos de precisión.

Artículos para el hogar como selladores y utensilios de cocina, etc. 
Automóviles: Sellado de baterías y reducción de ruido: La silicona orgánica se utiliza para unir, sellar y conducir el calor de las piezas de la batería de automóviles, a la vez que mejora el efecto de reducción de ruido en el automóvil. Sellado de neumáticos y faros: Mejora el sellado y la durabilidad de los componentes del vehículo.
Sellos en aviones
Teclados en máquinas de oficina
Moldes de impresión dental y otras industrias de medicina y odontología: Como materiales de molde de grado alimenticio (como moldes de chocolate, moldes para pasteles) y la réplica de piezas de precisión, las cucharas para mezclar de silicona resistentes a altas temperaturas, los cepillos para bandejas para hornear y otras herramientas son seguros y fáciles de limpiar, las almohadillas de aislamiento, los tapetes para teteras, etc., protegen el escritorio de daños por alta temperatura; las alfombrillas antideslizantes fijan los elementos para evitar que se deslicen, las almohadillas de silicona para los pies, los cojines de los asientos, etc. brindan una experiencia cómoda y se adaptan al diseño de la curva del cuerpo humano.
Recubrimientos en papel y textiles: Sellado y recubrimientos de edificios: La resina acrílica modificada con silicona se utiliza para recubrimientos de paredes exteriores para mejorar la resistencia a la intemperie.
Auxiliares textiles: El aceite de silicona se utiliza ampliamente en el procesamiento textil como suavizante y lubricante.
Productos químicos de uso diario: como aditivo en productos de cuidado personal como champús y productos para el cuidado de la piel, mejora la textura del producto.

Nueva industria energética

Sellado de módulos fotovoltaicos ‌: Para el sellado de marcos de módulos fotovoltaicos se utilizan selladores de silicona monocomponente neutros y selladores estructurales de silicona bicomponentes, con alta resistencia a la adhesión y a la intemperie. ‌‌‌‌

Tratamiento de palas de turbinas eólicas ‌: Se utiliza una pequeña cantidad de productos de silicona para el tratamiento de superficies o la modificación con resina epoxi de las palas de turbinas eólicas. ‌‌‌‌

Industria médica

Materiales biomédicos ‌: Los materiales de silicona se utilizan en la fabricación de dispositivos médicos debido a su buena biocompatibilidad y resistencia a altas temperaturas. ‌‌

Energía nuclear y otras aplicaciones industriales

Sellado de instalaciones de islas nucleares: Los materiales de silicona se utilizan para sellar instalaciones no centrales en centrales nucleares.

Electrónica flexible y aeroespacial ‌: Proporciona unión y protección en pantallas flexibles y componentes de naves espaciales.

¿A quién y por qué le gustaría saber la diferencia entre silicona y silicona?

Los ingenieros de semiconductores y electrónicos, preocupados por el silicio, se centran en la pureza y la estructura cristalina del silicio para la electrónica y los semiconductores; los gerentes de productos médicos, de cocina, maternos e infantiles se centran en la silicona para sellado, uso médico, de cocina, seguridad y certificación.

Amplia gama de usos: desde chips hasta esteras para hornear, desde sellos de automóviles hasta implantes médicos.

Diferentes entornos regulatorios: el silicio no es tóxico y no presenta riesgos; los polímeros de silicona necesitan gestionar catalizadores residuales

El personal de marketing y comunicación de marca es sensible a la comunicación: el mal uso de los términos puede generar fácilmente dudas en el consumidor.

Ingenieros de selección de materiales: necesitan identificar las diferencias en las propiedades térmicas/mecánicas/químicas entre ambos.

¿Cuándo y dónde utilizarás la silicona o silicio?

Denominación/embalaje de productos, fabricación de chips de silicio, células solares, obleas semiconductoras, etc., materiales cristalinos de alta pureza, selladores de silicio, utensilios de cocina, dispositivos médicos, juntas, moldes de caucho, aislamiento de cables, revestimientos de triple prueba, etc. deben describir con precisión el material para evitar malentendidos;

Etapa de solicitud de certificación: Los productos de silicio deben aplicarse con cuidado, el silicio no necesita ser

Comunicación de mercado: Aquellos que se preocupan por la protección del medio ambiente y la sostenibilidad necesitan comprender claramente la ciencia de los materiales.

¿Cómo producir silicio?

La purificación de silicio es un sistema técnico para eliminar impurezas del silicio industrial mediante métodos físicos, químicos y metalúrgicos. El método metalúrgico controla la composición de la aleación (como la de cobre y silicio) y la combina con un proceso de solidificación direccional, utilizando gradientes de temperatura y campos magnéticos móviles para reducir las inclusiones metálicas. El método químico utiliza ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico en ebullición para un decapado paso a paso, y posteriormente utiliza un tratamiento de llama de plasma por inducción para volatilizar las impurezas, lo que permite aumentar la pureza del silicio de 3 N a 6 N. La tecnología de destilación física se basa en la diferencia de puntos de ebullición entre el silicio y las impurezas, y realiza una separación por destilación multietapa en un entorno de vacío, lo que reduce el consumo de energía en comparación con el método Siemens. El método Siemens modificado separa las mezclas de cloruros mediante una torre de destilación y utiliza una reacción antidesproporción para convertir el tetracloruro de silicio, estableciendo un sistema de circulación cerrado para mejorar la eficiencia.
Purificación metalúrgica

El sistema hipereutéctico se forma fundiendo silicio crudo a través de una aleación de cobre-silicio (60-95% atómico) o una aleación de aluminio-silicio (55-95% atómico). El líquido de la aleación Ga-In-Sn se enfría a presión, y el silicio primario se solidifica secuencialmente bajo una interfaz estable. El campo magnético de onda viajera acelera la convección de la masa fundida, y la presión y el nivel del líquido se ajustan simultáneamente, de modo que las impurezas metálicas se enriquecen en la cola del lingote, obteniendo un lingote de silicio con mayor pureza tras su extracción. El proceso reduce las inclusiones metálicas en un 70% y el proceso de decapado posterior se acorta en un 50%.
Decapado químico y tratamiento con plasma

Tras triturar el silicio industrial a 300 mesh, las impurezas se lixivian con ácido clorhídrico hirviendo (concentración del 30 %) y ácido fluorhídrico a temperatura ambiente (concentración del 40 %). Tras el decapado, el polvo de silicio funde la superficie en una llama de plasma de inducción de 30-40 kW. El gas portador de hidrógeno (caudal de 5-150 l/min) transporta las impurezas volátiles. El enfriamiento rápido provoca la acumulación de impurezas internas en la superficie. Tras dos ciclos de tratamiento, la pérdida de silicio se controla dentro del 2 % y la pureza alcanza el nivel 6N.
Tecnología de destilación física y rectificación

En un entorno de vacío o argón, el silicio impuro se calienta a 1414 °C y la diferencia de punto de ebullición entre el fósforo (280 °C), el arsénico (614 °C) y el silicio (2355 °C) se aprovecha para vaporizarlo y separarlo por etapas. Cuando la presión se controla a 10^-3 Pa, la velocidad de evaporación del silicio se triplica y las diferentes fracciones se recogen mediante un condensador multietapa. Esta tecnología tiene una eficiencia del 3 % en el tratamiento de residuos con boro y es adecuada para el reciclaje de materias primas de células solares.

Proceso mejorado de Siemens

Mediante la destilación y purificación de tetracloruro de silicio, se utiliza un sistema en serie de cinco torres para eliminar BCl₃ con un punto de ebullición de 3 ℃ y PCl₃ con un punto de ebullición de 12.1 ℃. El sistema de reacción antidesproporción convierte SiCl₃ en SiHCl₃, con una tasa de conversión superior al 3 % cuando la temperatura de reacción se controla a 76 ℃. La torre de destilación está diseñada con empaque corrugado de acero inoxidable, lo que permite separar cloruro con una pureza del 4 %.

Efecto de segregación y efecto de evaporación

Según la fórmula del coeficiente de segregación C_s=k_eff×C_L, impurezas como el cobre (k=4×10^-4) y el hierro (k=8×10^-6) se concentran en la cola del lingote de silicio durante la solidificación direccional. Al controlar la velocidad de solidificación a 1 mm/min, la concentración de impurezas en la cola aumenta significativamente y la uniformidad de la distribución de la resistividad mejora tras su eliminación. La evaporación al vacío (presión de 0.1 Pa) permite alcanzar una velocidad de evaporación de las impurezas de aluminio y calcio de 2 g/cm²·h, y el gas CO generado por el crisol de grafito se utiliza para reducir el óxido metálico.

Método de purificación de laboratorio

El dióxido de silicio se reduce con magnesio para producir silicio crudo (fórmula de reacción: SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si). El magnesio residual (velocidad de reacción 0.5 g/min) y el siliciuro de magnesio se disuelven posteriormente con ácido clorhídrico, obteniendo silicio en polvo con una pureza del 99 % tras la filtración. La purificación industrial genera silicio crudo mediante reducción térmica con carbón (1500-2000 °C), y la reducción con hidrógeno tras la destilación por cloración permite obtener silicio de grado electrónico.

¿Cómo producir silicona?

La clave para la producción de caucho de silicona reside en la conversión de las materias primas. Primero, el silicio se extrae de la arena de cuarzo. Las principales materias primas incluyen compuestos de silano como el dimetildiclorosilano y el tetracloruro de silicio, que gradualmente forman polisiloxano tras reacciones de hidrólisis y condensación. Este paso es fundamental para la producción de gel de sílice y determina directamente el rendimiento y la calidad de los productos posteriores.

Durante la reacción de hidrólisis y condensación, el dimetildiclorosilano ((CH₃)₂SiCl₂) se hidrólisis en agua para generar polímeros con enlaces silicio-oxígeno (Si-O-Si). La fórmula específica de la reacción es:

(CH₃)₂SiCl₂ + H₂O → (CH₃)₂Si(OH)₂ + HCl

Posteriormente, los grupos hidroxilo (Si-OH) de estos productos sufren una mayor condensación para formar polisiloxanos lineales o con estructura reticular. La fórmula de la reacción es:

(CH₃)₂Si(OH)₂ + (CH₃)₂Si(OH)₂ → (CH₃)₂Si-O-Si(CH₃)₂ + H₂O

Esta serie de reacciones constituye el proceso químico fundamental para la producción de silicona. Las reacciones de hidrólisis y condensación son la base de la producción de silicona. Tras la polimerización, se forman diferentes formas, como líquido, elastómero (LSR, HTV), RTV, etc.

¿Cuánta silicona vs silicona?

Silicio: Los costos de producción y purificación a alta temperatura son extremadamente altos y se utiliza principalmente en electrónica de alta gama;

Silicona: Los costos de producción y modificación son relativamente bajos, pero se requieren catalizadores, rellenos y reticulación; el costo de una sola pieza es bajo, pero los costos de vulcanización a alta temperatura y del catalizador son relativamente altos.

¿Cómo elegir y controlar silicona VS silicona?

Si necesita propiedades de semiconductores, elija silicio. Necesita controlar la pureza, los defectos de los cristales y las pruebas de resistividad.

Si necesita materiales suaves, ecológicos, duraderos, resistentes al calor y no eléctricos, elija silicona. Necesita controlar el catalizador residual colgante, la dureza, la resistencia a la temperatura, el estiramiento y las pruebas de envejecimiento.

¿Cómo limpiar silicona VS silicona?
Obleas de silicio: deben limpiarse en una sala limpia y pasivarse con agua desionizada;
Productos de silicona: se limpian con detergente neutro y deben secarse completamente después de su uso a alta temperatura.

Más preguntas frecuentes Silicona vs silicona

1: ¿Son la silicona y la silicona lo mismo?
¡No! El primero es un elemento utilizado en semiconductores; el segundo es un polímero sintético empleado en utensilios de cocina, selladores, tratamientos médicos, etc.

Es un polímero, pero la cadena química es Si-O-Si en lugar de una cadena de carbono, por lo que tiene una larga vida útil y resistencia a altas temperaturas, y está más cerca de los materiales elásticos de alto rendimiento.

3: ¿La silicona producirá partículas como el plástico?
La estructura de la silicona es estable y no es fácil de descomponer mecánicamente para formar microplásticos, pero las temperaturas extremadamente altas pueden provocar que se liberen trazas de productos de oxidación.

4: ¿Cómo identificar si los utensilios de cocina contienen silicona?
Verifique si el embalaje está marcado con “100 % silicona de grado alimenticio”, si hay un logotipo FDA/LFGB y un informe de terceros.

5: ¿Se pueden reciclar los productos de silicona?
Como material termoendurecible, es difícil de reciclar, pero los objetivos de protección ambiental se pueden lograr mediante el reciclaje químico o prolongando la vida útil.

Conclusión

La diferencia entre silicona y silicona.
Entonces, la diferencia entre los dos ya debería ser evidente. Ambos son útiles para la economía mundial, pero uno es un elemento químico natural mientras que el otro es un polímero fabricado por el hombre.
Espero que esto aclare un poco las cosas, pero si tiene alguna otra pregunta, no dude en Contactar con nosotros!

ZSR El grupo tiene una amplia experiencia en la producción de productos de silicona con el estándar aprobado por la FDA o LFGB. Tenemos el número de lista de registro de la FDA: 3011147430.

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