Silicium contre silicone

Quelle est la différence entre eux ?

Il est très facile de confondre les mots silicone et silicium puisque la seule différence visible est que l'un des mots a un « e » à la fin. Même s'ils s'écrivent de la même manière, ces deux mots représentent deux substances très différentes. Les deux matériaux sont largement utilisés, tous deux contiennent du silicium et ils s'écrivent presque de la même manière, mais il existe des différences significatives.

L'un est un élément du tableau périodique, tandis que l'autre est un composé qui contient cet élément. Ils ne sont pas identiques, pas plus que le carbone et la graisse ne sont identiques. Le silicium est un élément chimique naturel. Le silicium, élément non métallique, est un matériau semi-conducteur qui peut être utilisé pour fabriquer des dispositifs semi-conducteurs et des circuits intégrés. Il était autrefois appelé « silicium ».

Le silicone est un produit synthétique. Le silicone est un polyorganosiloxane dont l'unité structurale est le siloxane (—R₂Si—O—SiR₂—), où R représente des groupes organiques tels que méthyle et phényle. Ce type de polymère possède une liaison Si—O répétée comme chaîne principale, et le groupe organique est directement relié à l'atome de silicium. Sa formule générale est (où n = 1-3, m ≥ 2).

Définition et structure
Le silicone est un polymère composé d'unités siloxane. Sa chaîne principale est composée d'une alternance d'atomes de silicium et d'atomes d'oxygène (Si—O—Si), ce qui est similaire à la structure du quartz (dioxyde de silicium), mais sa chaîne latérale est reliée à des groupes organiques (tels que méthyle et phényle). Sa formule chimique peut être exprimée par [R₂SiO]ₙ, où n représente le nombre de segments de chaîne silicium-oxygène et m le degré de polymérisation.

Classification de l'application
Les principaux produits comprennent l'huile de silicone, le caoutchouc de silicone, la résine de silicone, etc., qui sont largement utilisés dans les cosmétiques, l'industrie électronique, l'aérospatiale et d'autres domaines.

En bref, le silicium est l’élément chimique Si, tandis que le silicone est un polymère synthétique. Clarifier la différence entre les deux est crucial pour les praticiens de l’industrie et les communications de marque.

Qu’est-ce que le silicium ?

Le silicium (silicium), élément non métallique de la troisième période et du quatrième groupe du tableau périodique, a pour symbole Si, numéro atomique 14 et masse atomique relative 28.086. Il existe deux types de substances individuelles : cristallines et amorphes. Le silicium cristallin est bleu-gris, avec une densité relative de 2.32-2.34 g/cm³, un point de fusion de 3 1414 °C et un point d’ébullition de 2355 XNUMX °C. Le silicium amorphe est une poudre gris-noir, insoluble dans l’eau et les solutions de fluorure d’hydrogène, mais soluble dans les bases et un mélange de fluorure d’hydrogène et d’acide nitrique. Le silicium cristallin présente une conductivité évidente, inférieure à celle des métaux, et augmente avec la température. Le silicium de haute pureté dopé avec des traces de phosphore peut être utilisé pour préparer des semi-conducteurs de type n, et le silicium dopé avec des traces de bore peut être utilisé pour préparer des semi-conducteurs de type p. Il est inactif à température ambiante et n'a aucun effet évident sur l'air, l'eau et les acides (à l'exception de l'acide fluorhydrique et de son acide mixte). Il peut se dissoudre lentement dans une solution alcaline concentrée pour former des silicates solubles et libérer de l'hydrogène. Il peut réagir avec les halogènes pour former du tétrahalogénure de silicium lorsqu'il est chauffé. Il peut réagir avec des éléments non métalliques tels que l'oxygène, le carbone, l'azote et le soufre à haute température. Il peut également réagir avec des métaux tels que le calcium et le magnésium pour former les siliciures métalliques correspondants. Il peut se dissoudre dans un acide mixte d'acide nitrique concentré et d'acide fluorhydrique pour former du dioxyde de silicium, qui se dissout ensuite en tétrafluorure de silicium.
Le silicium est également un élément extrêmement commun. Dans la nature, il se présente généralement sous forme de silicates complexes ou de dioxyde de silicium, et est largement présent dans les roches, le gravier et la poussière. Le silicium se classe au huitième rang mondial en termes de réserves. Il est largement répandu dans la poussière, le sable et les planètes sous diverses formes de dioxyde de silicium (silicates) ou de silicates. La teneur en silicium de la croûte terrestre est la deuxième plus importante après celle de l'oxygène. Cependant, le silicium est rare dans la nature. On le trouve uniquement dans les gisements sulfureux et polymétalliques de type skarn du Fujian. Il est d'un gris-blanc argenté brillant, possède un fort éclat métallique et est cassant.
En raison de ses excellentes propriétés semi-conductrices, le silicium est devenu l'élément principal pour la fabrication de puces informatiques et est indispensable dans l'industrie électronique, l'industrie informatique, les communications par fibre optique et l'énergie solaire.

À quoi sert le silicium ?

Les principaux domaines d'application du silicium couvrent les semi-conducteurs, les nouvelles énergies, les matériaux chimiques, les technologies de communication et d'autres industries modernes. Ses propriétés uniques soutiennent le développement de secteurs clés tels que l'électronique, la production d'énergie photovoltaïque et la fabrication de silicone.

Le silicium forme rapidement et facilement une liaison chimique avec l’élément oxygène (O), de sorte qu’il est rarement, voire jamais, observé dans la nature sous sa forme pure. Cependant, il est présent dans de nombreux produits et trouve des utilisations dans de nombreuses applications industrielles.

Le silicium est principalement utilisé à des fins commerciales, ne nécessitant pas de séparation et nécessitant un traitement minimal des minéraux naturels à base de silicium. Il est notamment utilisé dans l'industrie du sable siliceux, des argiles et de la pierre. Le ciment Portland utilise des silicates pour le stuc et le mortier. Mélangez-le à du gravier et du sable siliceux pour obtenir du béton pour les allées, les routes et les fondations. Le silicium est également utilisé dans la production de céramiques blanches comme la porcelaine, tandis que le dioxyde de silicium est le matériau de base des communications par fibre optique.

Les carbures de silicium, composés du silicium, peuvent être utiles comme abrasifs et matériaux pour les céramiques à haute résistance. Le silicium sert également de base à des polymères synthétiques appelés silicones, notamment le caoutchouc de silicone, l'huile de silicone, la résine de silicone, etc., largement utilisés dans l'industrie automobile (joints), les équipements médicaux (cathéters), la construction (matériaux d'étanchéité) et d'autres domaines. La fin du XXe siècle et le début du XXIe siècle ont été qualifiés d'« Ère du silicium », également appelée « Ère de l'information » ou « Ère numérique ». Tout cela est dû à l'impact significatif du silicium élémentaire sur l'économie du monde moderne.  

Bien qu'utilisé dans une faible proportion de semi-conducteurs électroniques (moins de 10 %), le silicium hautement purifié est essentiel aux transistors MOS (silicium métal-oxyde). Les puces intégrées utilisent également le silicium dans les technologies les plus avancées, comme les téléphones portables et les ordinateurs. Par exemple, les transistors à effet de champ métal-oxyde-silicium (MOSFET) sont les dispositifs au silicium les plus populaires et les plus performants. C'est probablement le dispositif le plus fabriqué en grande quantité de l'histoire des technologies et des sciences. Des industries telles que la fonderie d'aluminium, l'affinage de l'acier et la chimie fine utilisent souvent du silicium libre pour fabriquer silice pyrogénéeIndustrie des semi-conducteurs et de l'électronique : fabrication de puces : le silicium de haute pureté est le substrat de base des composants électroniques tels que les circuits intégrés, les processeurs et la mémoire, permettant le fonctionnement d'appareils numériques tels que les ordinateurs et les smartphones. Il est utilisé dans les lasers à semi-conducteurs, les LED, les OLED et d'autres domaines pour répondre aux besoins des équipements électroniques de puissance en matériaux à haut rendement.

Énergies nouvelles et développement durable

Production d'énergie photovoltaïque : le polysilicium de qualité solaire est la matière première de base des cellules photovoltaïques, soutenant le développement à grande échelle de l'industrie photovoltaïque mondiale.

Stockage d'énergie éolienne : les mastics silicones sont utilisés pour l'étanchéité et la protection des composants des éoliennes afin d'améliorer la durabilité de l'équipement.

Le silicium est également un élément essentiel en biologie, même si la physiologie animale n’exige que des traces de silicium dans son organisme. Cependant, on sait que diverses espèces océaniques, telles que les éponges de mer et des micro-organismes comme les radiolaires et les diatomées, sécrètent des structures squelettiques à base de silice. La silice est également connue pour se déposer dans divers tissus végétaux. 

Qu’est-ce que le silicone ?

Contrairement au silicium, le silicone est un composé synthétique composé de siloxanes. Le silicone est composé de silicium, d'oxygène et d'autres éléments comme l'hydrogène et le carbone. Les silicones (il en existe de nombreux) sont des composés contenant des liaisons Si-C et au moins un groupe organique directement lié à des atomes de silicium. Les composés qui relient des groupes organiques aux atomes de silicium par l'intermédiaire d'oxygène, de soufre, d'azote, etc. sont également généralement considérés comme des composés organiques du silicium. Parmi eux, les polysiloxanes à liaisons silicium-oxygène (-Si-O-Si-) sont les composés organiques du silicium les plus nombreux, les plus étudiés et les plus utilisés, représentant plus de 90 % de leur utilisation totale.

Grâce à sa structure unique, le silicone combine les propriétés des matériaux inorganiques et organiques. Il présente des propriétés fondamentales telles qu'une faible tension superficielle, un faible coefficient viscosité-température, une compressibilité élevée et une perméabilité aux gaz élevée. Il présente également d'excellentes propriétés telles que la résistance aux hautes et basses températures, l'isolation électrique, la stabilité à l'oxydation, la résistance aux intempéries, l'ignifugation, l'hydrophobie, la résistance à la corrosion, la non-toxicité et l'inertie physiologique. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, l'électronique, la construction, les transports, la chimie, le textile, l'agroalimentaire, l'industrie légère et le secteur médical. Le silicone est principalement utilisé pour l'étanchéité, le collage, la lubrification, le revêtement, l'activité de surface, le démoulage, le démoussage, la suppression de mousse, l'imperméabilisation, l'étanchéité à l'humidité et le remplissage inerte. Avec la croissance continue du nombre et de la variété des silicones, leurs domaines d'application ne cessent de s'élargir, formant un système de produits important et unique dans l'industrie des nouveaux matériaux chimiques. De nombreuses variétés sont indispensables et ne peuvent être remplacées par d'autres produits chimiques.
Les organismes ont également besoin de la participation des silicones à leur métabolisme. Ces silicones se présentent généralement sous forme de silicates ou d'éthers de silane. Les silicones jouent un rôle important dans diverses fonctions de l'organisme et sont directement liées à l'absorption des minéraux. Le corps humain moyen contient environ sept grammes de silicium, soit bien plus que d'autres minéraux importants comme le fer. Le fer et le silicium sont des éléments essentiels au corps humain et jouent un rôle crucial dans le maintien d'un métabolisme normal.
Les matériaux en silicium organique peuvent être divisés en : agents de couplage au silane (réactifs chimiques du silicium organique), silicium organique bioactif, huile de silicone (graisse de silicone, émulsion de silicone, tensioactif de silicone), caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température, caoutchouc de silicone liquide, résine de silicone, composites, etc. selon leurs différentes formes.

Selon leurs différentes formes, les matériaux en silicone peuvent être divisés en : agents de couplage au silane (réactifs chimiques au silicone), huile de silicone (graisse de silicone, émulsion de silicone, tensioactif de silicone), caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température, caoutchouc de silicone liquide, résine de silicone, composites, etc.
Agent de couplage silane
Il existe généralement trois façons d’appliquer les agents de couplage au silane :
La première méthode consiste à l'utiliser comme agent de traitement de surface pour les matériaux squelettiques ; la deuxième consiste à l'ajouter aux adhésifs ; la troisième consiste à l'ajouter directement aux matériaux polymères. Pour maximiser son efficacité et réduire les coûts, les deux premières méthodes sont plus efficaces.
L'application des agents de couplage au silane peut être résumée en trois aspects :

1. Utilisé pour le traitement de surface des fibres de verre, il améliore les performances de liaison entre la fibre de verre et la résine, ainsi que la résistance mécanique, électrique, l'étanchéité et les intempéries des matériaux composites renforcés de fibres de verre. Même à l'état humide, il améliore significativement les propriétés mécaniques des matériaux composites. L'utilisation d'agents de couplage silane dans les fibres de verre est assez courante, représentant environ 50 % de leur consommation totale. Les plus courants sont le vinylsilane, l'aminosilane et le méthacryloxysilane.
2. Utilisé pour le remplissage des plastiques avec des charges inorganiques. La charge peut être traitée en surface au préalable ou ajoutée directement à la résine. Elle peut améliorer la dispersibilité et l'adhérence de la charge dans la résine, les performances du procédé et la résistance mécanique, électrique et aux intempéries du plastique chargé (y compris le caoutchouc).
3. Utilisé comme agent poisseux pour les mastics, les adhésifs et les revêtements, il peut améliorer leur adhérence, leur résistance à l'eau et aux intempéries, ainsi que d'autres propriétés. Les agents de couplage silane peuvent souvent résoudre le problème de l'incapacité de certains matériaux à adhérer depuis longtemps.
   Silicone bioactif
   Les silicones entièrement absorbables par les organismes sont largement présents dans les plantes, comme le blé, l'avoine et d'autres céréales. À ce jour, les scientifiques ont découvert que la verveine (Equisetumarvense) en contient la plus grande quantité. À ce jour, seuls quelques pays développés, comme la France, maîtrisent la technologie d'extraction de silicone liquide bioabsorbable de haute pureté.
   L'huile de silicone
   L'huile de silicone est un polysiloxane dont la structure en chaîne présente différents degrés de polymérisation. L'huile de silicone la plus couramment utilisée est l'huile de silicone méthylique. L'huile de silicone est généralement un liquide incolore (ou jaune clair), inodore, non toxique et non volatil. Insoluble dans l'eau, le méthanol, le glycol et l'éthoxyéthanol, elle est miscible au benzène, à l'éther diméthylique, à la méthyléthylcétone, au tétrachlorure de carbone ou au kérosène, et légèrement soluble dans l'acétone, le dioxane, l'éthanol et le butanol. Sa pression de vapeur est très faible, ses points d'éclair et d'inflammation sont élevés, ainsi que son point de congélation bas. À mesure que le nombre de segments de chaîne n varie, sa masse moléculaire et sa viscosité augmentent également ; l'huile de silicone peut donc présenter différentes viscosités. Selon leur structure chimique, les huiles de silicone peuvent être divisées en huiles de méthylsilicone, d'éthylsilicone, de phénylsilicone, de méthylhydrogénosilicone, de méthylphénylsilicone, de méthylchlorophénylsilicone, de méthyléthoxysilicone, de méthyltrifluoropropylsilicone, de méthylvinylsilicone, de méthylhydroxysilicone, d'éthylhydrogénosilicone, d'hydroxyhydrogénosilicone, de cyanure, etc. ; selon leur utilisation, on distingue les huiles d'amortissement, les huiles de pompe à diffusion, les huiles hydrauliques, les huiles isolantes, les huiles de transfert de chaleur, les huiles de frein, etc. Les huiles de silicone présentent d'excellentes propriétés de résistance à la chaleur, d'isolation électrique, de résistance aux intempéries, d'hydrophobie, d'inertie physiologique et de faible tension superficielle. De plus, elles présentent un faible coefficient viscosité-température et une résistance élevée à la compression. Certaines variétés sont également résistantes aux radiations.
   L'émulsion de silicium organique (une forme d'huile de silicone) comprend principalement un agent de finition adoucissant pour tissu à base d'huile de silicone ; un antimousse de type émulsion d'huile de silicone : c'est l'antimousse de silicium organique le plus largement utilisé et en plus grande quantité.
   Caoutchouc de silicone
4. Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante
   Le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante (RTV) est un nouveau type d'élastomère de silicium organique apparu dans les années 1960. Sa principale caractéristique est sa capacité à durcir in situ à température ambiante sans chauffage ni pressurisation, et son extrême facilité d'utilisation. Dès son apparition, il est donc rapidement devenu un élément essentiel de la fabrication de silicium organique. Largement utilisé comme adhésifs, mastics, revêtements de protection, matériaux d'enrobage et de moulage, il trouve des applications dans tous les domaines.
   Classification
   Le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante se divise en caoutchouc de silicone monocomposant et bicomposant vulcanisé à température ambiante selon son mode de conditionnement, et en caoutchouc de silicone par condensation et par addition selon son mécanisme de vulcanisation. Ainsi, le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante se divise en trois types selon sa composition, son mécanisme de vulcanisation et son mode d'utilisation : le caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante, le caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante par condensation et le caoutchouc de silicone liquide bicomposant vulcanisé à température ambiante par addition. Ces trois types de caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante présentent chacun leurs propres caractéristiques : l'avantage du caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante est sa facilité d'utilisation, mais sa vitesse de durcissement en profondeur est plus lente ; L'avantage du caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante à deux composants est qu'il ne libère pas de chaleur pendant le durcissement, a un très faible taux de retrait, ne se dilate pas, n'a pas de contrainte interne et peut être durci simultanément à l'intérieur et sur la surface, et peut être profondément vulcanisé ; le temps de vulcanisation du caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante de type addition est principalement déterminé par la température, de sorte que la vitesse de vulcanisation peut être contrôlée en ajustant la température.
   Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante monocomposant
   La réaction de vulcanisation du caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante consiste à réagir avec l'humidité de l'air pour vulcaniser et former un élastomère. Grâce à différents agents de chaîne, le caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante peut être de différentes variétés, telles que désacidification, désoxime, désalcoolisation, désamine, désamide et décétone. Le temps de vulcanisation dépend du système de vulcanisation, de la température, de l'humidité et de l'épaisseur de la couche de silicone. Une augmentation de la température et de l'humidité ambiantes peut accélérer le processus de vulcanisation. Dans des conditions environnementales normales, la surface du caoutchouc de silicone peut devenir non collante après 15 à 30 minutes, et une couche adhésive de 0.3 cm d'épaisseur peut durcir en une journée. La profondeur et la résistance du durcissement augmenteront progressivement en trois semaines environ.
   Le caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante présente d'excellentes propriétés électriques et une excellente inertie chimique, ainsi qu'une résistance à la chaleur, au vieillissement naturel, à la flamme, à l'humidité et une bonne respirabilité. Il conserve son élasticité durablement entre -60 et 200 °C. Il n'absorbe ni ne dégage de chaleur pendant le durcissement, présente un faible retrait après durcissement et offre une bonne adhérence aux matériaux. Il est donc principalement utilisé comme adhésif et mastic. Il est également utilisé pour les joints formés in situ, les revêtements de protection et les matériaux de calfeutrage. De nombreux adhésifs silicone monocomposants sont formulés pour une adhérence automatique sur divers matériaux tels que la plupart des métaux, le verre, la céramique et le béton. Si l'adhérence est difficile, un primaire peut être appliqué sur le substrat pour améliorer la force d'adhérence. Ce primaire peut être un monomère de silane réactif ou une résine. Une fois durcis sur le substrat, ils forment une surface modifiée adaptée au collage du silicone. Bien que le caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante soit facile à utiliser, sa vulcanisation dépend de l'humidité ambiante, ce qui limite son épaisseur et ne peut être utilisé que dans les cas où une épaisseur inférieure à 6 mm est requise. La réaction de vulcanisation du caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante s'effectue progressivement de la surface vers la profondeur. Plus la couche de colle est épaisse, plus le durcissement est lent. Lorsque la partie profonde doit également être durcie rapidement, la méthode de vulcanisation par coulée en couches, étape par étape, peut être utilisée. Un peu de colle peut être ajoutée à chaque fois, puis ajoutée après vulcanisation, ce qui peut réduire le temps de vulcanisation total. L'ajout d'oxyde de magnésium peut accélérer la vulcanisation de la colle profonde.
   Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante à deux composants pour condensation
   La réaction de vulcanisation du caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante n'est pas initiée par l'humidité de l'air, mais par un catalyseur. Généralement, le caoutchouc et le catalyseur sont conditionnés comme un seul composant. La polymérisation ne commence que lorsque les deux composants sont complètement mélangés. Le temps de polymérisation du caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante par condensation dépend principalement du type, de la quantité et de la température du catalyseur. Plus la quantité de catalyseur est importante, plus la vulcanisation est rapide et plus la durée de conservation est courte. À température ambiante, la durée de conservation est généralement de quelques heures. Pour prolonger cette durée, vous pouvez utiliser la méthode du refroidissement. Il faut environ une journée pour que le caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante par condensation atteigne sa polymérisation complète à température ambiante, contre seulement une heure à 1 °C. L'utilisation d'un accélérateur permet d'accélérer considérablement la polymérisation pour un effet synergique.
   Le caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante conserve son élasticité durablement dans une plage de températures de 65 à 250 °C et présente d'excellentes propriétés électriques et une excellente stabilité chimique. Il est résistant à l'eau, à l'ozone et aux intempéries. De plus, il est simple d'utilisation et offre une grande adaptabilité aux procédés. Il est donc largement utilisé comme matériau d'enrobage et de moulage. Une fois enrobés et enrobés, divers composants électroniques et électriques peuvent jouer un rôle protecteur, notamment en les protégeant de l'humidité (corrosion, résistance aux chocs, etc.). Il peut améliorer les performances et la stabilité. Le caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante est particulièrement adapté aux matériaux d'enrobage profond et présente un temps de vulcanisation plus rapide, supérieur à celui du caoutchouc de silicone monocomposant vulcanisé à température ambiante. Il présente d'excellentes propriétés antiadhésives après vulcanisation et un taux de retrait extrêmement faible. Il est donc adapté à la fabrication de moules souples pour la coulée de résines époxy, polyester, polystyrène, polyuréthane, vinyle, paraffine et alliages à bas point de fusion. De plus, les hautes performances de simulation du caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante bi-composant permettent de reproduire divers motifs raffinés sur des reliques culturelles. Lors de l'utilisation de ce caoutchouc, il est important de peser le caoutchouc et le catalyseur séparément, puis de les mélanger en proportions. Le processus de mélange doit être effectué avec précaution afin de minimiser la quantité de gaz entraînée. Une fois le caoutchouc mélangé (couleur uniforme), les bulles peuvent être éliminées par un refroidissement ou une réduction de la pression (vide de 700 mmHg). Une fois toutes les bulles évacuées, le caoutchouc est placé à température ambiante ou à une température spécifiée pendant un certain temps pour se vulcaniser en caoutchouc de silicone.
   Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante à deux composants de type addition
   Le caoutchouc de silicone bicomposant vulcanisé à température ambiante par addition se divise en gel de silicone élastique et caoutchouc de silicone. Le premier présente une résistance moindre et le second une résistance plus élevée. Leur mécanisme de vulcanisation repose sur la réaction d'addition (hydrogénosilylation) entre le vinyle (ou le propylène) du groupe terminal du caoutchouc de silicone organique brut et le groupe hydrogène du silicium de la molécule d'agent de réticulation. Cette réaction ne libère aucun sous-produit. Comme aucune substance de faible poids moléculaire n'est libérée lors du processus de réticulation, le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante par addition ne rétrécit pas pendant la vulcanisation. Ce type de caoutchouc vulcanisé est non toxique, présente une résistance mécanique élevée et une excellente stabilité à l'hydrolyse (même sous vapeur haute pression), une faible déformation rémanente après compression, une faible inflammabilité, une vulcanisation profonde et une vitesse de vulcanisation réglable par la température. C'est donc un type de caoutchouc de silicone qui connaît un développement intensif en Chine et à l'étranger.
   Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante de type addition
   La méthode de conditionnement est généralement divisée en deux composants, A et B : le catalyseur est utilisé comme un composant ; l'agent de réticulation comme un autre composant. Le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante par addition à haute résistance est un excellent matériau pour le moulage grâce à son faible retrait linéaire et à l'absence de libération de molécules basses lors de la vulcanisation. Il est largement utilisé dans l'industrie mécanique pour le moulage de résines époxy, de résines polyester, de polyuréthanes, de polystyrène, de plastiques vinyliques, de paraffine, d'alliages à bas point de fusion, de béton, etc. Vulcanisation à température ambiante par addition
5. Caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température
   Le caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température est un polysilicone de masse moléculaire élevée (généralement de 400,000 800,000 à XNUMX XNUMX). Le silicone (c'est-à-dire le caoutchouc brut) est additionné de charges de renforcement et de divers autres additifs, et du peroxyde organique est utilisé comme agent de vulcanisation. Il est pressurisé (moulé, extrudé, calandré) ou injecté, puis réticulé en caoutchouc à haute température. Ce caoutchouc est généralement appelé caoutchouc de silicone.
   La charge de renforcement du caoutchouc de silicone est constituée de divers types de noir de carbone blanc, ce qui permet de décupler la résistance du caoutchouc vulcanisé. L'ajout de divers additifs vise principalement à réduire le coût du caoutchouc, à améliorer ses propriétés et à lui conférer diverses propriétés spécifiques, telles que l'ignifugation et la conductivité.
6. Gel de silicone
   Après vulcanisation, ce caoutchouc se transforme en gel de silicone organique souple et transparent, capable de conserver son élasticité durablement à des températures comprises entre -65 et 200 °C. Il présente d'excellentes propriétés électriques et une excellente stabilité chimique, une résistance à l'eau, à l'ozone, au vieillissement climatique, une hydrophobie, une résistance à l'humidité et aux chocs, une absence de corrosion. Il est également physiologiquement inerte, non toxique, inodore, facile à infuser, vulcanisable en profondeur et présente un retrait linéaire. Grâce à son faible taux de vulcanisation et à sa simplicité d'utilisation, le gel de silicone est largement utilisé comme revêtement isolant et étanche à l'humidité pour les composants électroniques. Il protège les composants et les assemblages électroniques de la poussière, de l'humidité, des chocs et de l'isolation. L'utilisation d'un gel transparent pour l'encapsulation des composants électroniques offre non seulement une protection contre les chocs et l'eau, mais permet également de visualiser les composants et de détecter les défauts à l'aide d'une sonde, afin de les remplacer. Le gel de silicone endommagé peut être encapsulé et réparé. Grâce à sa grande pureté, sa facilité d'utilisation et son élasticité, le gel de silicone est un matériau de revêtement interne idéal pour les transistors et les circuits intégrés, améliorant ainsi le taux de réussite et la fiabilité des dispositifs semi-conducteurs. Il peut également servir d'adhésif élastique pour les instruments optiques. En médecine, il peut être utilisé pour l'implantation d'organes, comme un sein artificiel, et pour la réparation d'organes endommagés.
7. Mousse de caoutchouc de silicone
   Le caoutchouc mousse de silicone est liquide avant vulcanisation et convient aux matériaux d'enrobage. Il constitue un matériau d'emballage léger idéal grâce à sa grande stabilité thermique, sa bonne isolation thermique, sa résistance à l'humidité et sa résistance sismique, notamment aux hautes fréquences.
   Dow Corning (États-Unis) a développé un caoutchouc mousse de silicone vulcanisé à température ambiante ignifuge, le DC3-6548. Ce caoutchouc mousse est principalement utilisé pour l'étanchéité ignifuge des fils et câbles (tels que les trous dans les toits, les murs, les bâtiments, etc.). Il présente d'excellentes propriétés ignifuges, avec un indice limite d'oxygène de 39 (l'indice limite d'oxygène de la plupart des plastiques n'est que de 20) et une durée de vie allant jusqu'à 50 ans. Ce caoutchouc mousse de silicone vulcanisé à température ambiante ignifuge est largement utilisé dans les centrales nucléaires, les centres de calcul électronique, les équipements de production pétrolière offshore et d'autres environnements soumis à des conditions environnementales difficiles ou à des exigences particulièrement élevées en matière de protection incendie.
   Résine de silicone
   La résine de silicone est un réseau hautement réticulé. Le polyorganosiloxane à structure quaternaire est généralement préparé par hydrolyse de divers mélanges de méthyltrichlorosilane, diméthyldichlorosilane, phényltrichlorosilane, diphényldichlorosilane ou méthylphényldichlorosilane à une température relativement basse en présence d'un solvant organique tel que le toluène pour obtenir un hydrolysat acide. Le produit initial de l'hydrolyse est un mélange de polymères cycliques, linéaires et réticulés, qui contient généralement aussi un nombre considérable de groupes hydroxyles. L'hydrolysat est lavé à l'eau pour éliminer l'acide, et le polycondensat initial neutre est oxydé thermiquement à l'air ou polycondensé en présence d'un catalyseur pour finalement former une structure de réseau tridimensionnelle hautement réticulée.
   La résine de silicone est un plastique thermodurcissable dont l'une des propriétés les plus remarquables est son excellente stabilité à l'oxydation thermique. Après chauffage à 250 °C pendant 24 heures, la perte de poids de la résine de silicone n'est que de 2 à 8 %. Elle possède également d'excellentes propriétés d'isolation électrique, lui permettant de conserver ses propriétés sur une large plage de températures et de fréquences. Elle conserve ainsi ses bonnes propriétés d'isolation.
   Compte tenu de ces caractéristiques, la résine de silicone est principalement utilisée comme vernis isolant (vernis, émail, peinture de couleur, peinture d'imprégnation, etc.) pour imprégner les moteurs de classe H et les bobines de transformateurs, ainsi que pour imprégner les tissus de verre, les tissus de verre et les tissus d'amiante afin de fabriquer des carters de moteurs, des enroulements d'isolation électrique, etc. Des matériaux isolants en feuilles de mica de grande surface peuvent être fabriqués en collant du mica avec un vernis isolant silicone, qui est utilisé comme isolant principal des moteurs haute tension. De plus, la résine de silicone peut également être utilisée comme revêtement anticorrosion résistant à la chaleur et aux intempéries, revêtement de protection des métaux, revêtement imperméable et résistant à l'humidité pour les projets de construction, agent de démoulage, adhésif, et pour la transformation secondaire en plastiques silicones, utilisés dans les industries électronique, électrique et de la défense comme matériaux d'emballage de semi-conducteurs et matériaux d'isolation pour les composants électroniques et électriques.
   La résine de silicone peut être grossièrement divisée en plusieurs catégories selon son utilisation principale et sa méthode de réticulation, telles que le vernis isolant en silicone, le revêtement en silicone, le plastique en silicone et l'adhésif en silicone.

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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 nenglì. 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.

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L'unité structurelle de base des produits à base de silicone est composée de segments de chaîne silicium-oxygène, et les chaînes latérales sont reliées à divers autres groupes organiques par des atomes de silicium. Par conséquent, la structure des produits en silicone contient à la fois des « groupes organiques » et des « structures inorganiques ». Cette composition particulière et cette structure moléculaire en font une combinaison des caractéristiques de la matière organique et des fonctions de la matière inorganique. Comparé à d'autres matériaux polymères, les performances les plus remarquables des produits en silicone sont les suivantes : Résistance à la chaleur Les produits en silicone sont basés sur des liaisons silicium-oxygène (Si-O) comme structure de chaîne principale. L'énergie de liaison des liaisons CC est de 82.6 kcal/g de molécule et l'énergie de liaison des liaisons Si-O dans le silicone est de 121 kcal/g de molécule. Par conséquent, les produits en silicone présentent une stabilité thermique élevée et les liaisons chimiques des molécules ne se rompent pas ou ne se décomposent pas à des températures élevées (ou en cas d'exposition aux radiations). Le silicone résiste non seulement aux températures élevées, mais également aux basses températures et peut être utilisé dans une large plage de températures. Les propriétés chimiques et physiques et mécaniques changent très peu avec la température. Résistance aux intempéries La chaîne principale des produits en silicone est -Si-O-, et il n'y a pas de double liaison, elle n'est donc pas facilement décomposée par la lumière ultraviolette et l'ozone. Le silicone présente une meilleure stabilité thermique, une meilleure résistance aux radiations et une meilleure résistance aux intempéries que les autres matériaux polymères. La durée de vie du silicone en milieu naturel peut atteindre plusieurs décennies. Performances d'isolation électrique Les produits en silicone ont de bonnes performances d'isolation électrique. Leur perte diélectrique, leur résistance à la tension, leur résistance à l'arc, leur résistance à la couronne, leur résistivité volumique et leur résistivité superficielle sont parmi les meilleures des matériaux isolants, et leurs propriétés électriques sont peu affectées par la température et la fréquence. Ils constituent donc un matériau d’isolation électrique stable et sont largement utilisés dans les industries électroniques et électriques. En plus d'une excellente résistance à la chaleur, le silicone possède également une excellente hydrofugation, ce qui garantit la grande fiabilité des équipements électriques dans des conditions humides. Propriétés biologiques Le silicone biologiquement actif est un nutriment nécessaire au corps humain. Le silicone est un élément important qui constitue les tissus humains et participe au métabolisme. Il existe dans chaque cellule du corps humain, sert de support à la construction cellulaire et aide à absorber d'autres substances importantes telles que le magnésium, le phosphore, le calcium, etc. Le corps humain ne peut obtenir en continu du silicone que par l’alimentation. Les scientifiques pensent que le silicone existe dans le corps humain sous trois formes principales : (i) Le silicone soluble, représentant 10 % du poids (ii) 30 % existe dans diverses matrices cellulaires (iii) 60 % est utilisé pour synthétiser des protéines Cela montre que le silicone dont nous avons besoin chaque jour est assez élevé. Si vous souhaitez rester jeune pendant 5, 10 ou même 30 ans, il est particulièrement important de consommer 20 à 30 mg de silicone chaque jour. Faible tension superficielle et faible énergie de surface La chaîne principale du silicone est très flexible et la force intermoléculaire est beaucoup plus faible que celle des hydrocarbures. Par conséquent, il présente une viscosité plus faible, une tension superficielle plus faible, une énergie de surface plus faible et une capacité filmogène plus forte que les hydrocarbures du même poids moléculaire. Cette faible tension superficielle et cette faible énergie de surface sont les principales raisons de ses nombreuses applications : propriétés hydrophobes, anti-mousse, stabilité de la mousse, anti-adhérence, lubrification, glaçage et autres excellentes propriétés.

La caractéristique du silicone

L'unité structurelle de base des produits en silicone est composée de segments de chaîne silicium-oxygène, dont les chaînes latérales sont reliées à divers autres groupes organiques par des atomes de silicium. Par conséquent, la structure des produits en silicone comprend à la fois des « groupes organiques » et des « structures inorganiques ». Cette composition et cette structure moléculaire particulières en font une combinaison des caractéristiques de la matière organique et des fonctions de la matière inorganique. Comparés à d'autres matériaux polymères, les produits en silicone présentent les performances les plus remarquables suivantes :
Résistance à la chaleur
Les produits à base de silicone reposent sur des liaisons silicium-oxygène (Si-O) comme structure de chaîne principale. L'énergie de liaison des liaisons CC est de 82.6 kcal/g de molécule, et celle des liaisons Si-O du silicone est de 121 kcal/g de molécule. Par conséquent, les produits à base de silicone présentent une grande stabilité thermique, et les liaisons chimiques des molécules ne se rompent ni ne se décomposent à haute température (ou sous l'effet des radiations). Le silicone résiste non seulement aux hautes températures, mais aussi aux basses températures, et peut être utilisé sur une large plage de températures. Ses propriétés chimiques, physiques et mécaniques varient très peu avec la température.
Résistance aux intempéries
La chaîne principale des produits en silicone est -Si-O-. Sans double liaison, elle est difficilement décomposable par les ultraviolets et l'ozone. Le silicone présente une meilleure stabilité thermique, une meilleure résistance aux radiations et aux intempéries que les autres polymères. Sa durée de vie en milieu naturel peut atteindre plusieurs décennies.
Performances d'isolation électrique
Les produits en silicone offrent d'excellentes performances d'isolation électrique. Leurs pertes diélectriques, leur résistance à la tension, leur résistance à l'arc électrique, leur résistance à l'effet corona, leur résistivité volumique et leur résistivité superficielle sont parmi les meilleures des matériaux isolants, et leurs propriétés électriques sont peu affectées par la température et la fréquence. Ils constituent donc un isolant électrique stable et sont largement utilisés dans les industries électronique et électrique. Outre son excellente résistance à la chaleur, le silicone présente également une excellente hydrofugation, gage d'une grande fiabilité des équipements électriques en conditions humides.
Propriétés biologiques
Le silicone biologiquement actif est un nutriment essentiel au corps humain. Élément essentiel à la constitution des tissus humains, il participe au métabolisme. Présent dans chaque cellule, il contribue à leur construction et à l'absorption d'autres substances importantes comme le magnésium, le phosphore, le calcium, etc. Le corps humain ne peut obtenir du silicone en permanence que par l'alimentation.
Les scientifiques pensent que le silicone existe dans le corps humain sous trois formes principales :
(i) Silicone soluble, représentant 10 % du poids
(ii) 30 % existent dans diverses matrices cellulaires
(iii) 60 % sont utilisés pour synthétiser des protéines. Cela montre que la quantité de silicone dont nous avons besoin chaque jour est assez élevée.
Si vous souhaitez rester jeune pendant 5, 10 ou même 30 ans, il est particulièrement important de consommer 20 à 30 mg de silicone chaque jour.
Faible tension superficielle et faible énergie de surface
La chaîne principale du silicone est très flexible et sa force intermoléculaire est bien plus faible que celle des hydrocarbures. Par conséquent, sa viscosité, sa tension superficielle et son énergie de surface sont plus faibles, et sa capacité filmogène est plus élevée que celle des hydrocarbures de même masse moléculaire. Cette faible tension superficielle et cette faible énergie de surface expliquent ses nombreuses applications : hydrophobe, antimousse, stabilité de la mousse, anti-adhérence, lubrification, glaçage, etc.

Le silicone a une faible toxicité et une haute résistance à la chaleur. Cela en fait un merveilleux composé à utiliser dans les produits d’étanchéité pour les récipients étanches comme les aquariums ainsi que les tuyaux de plomberie. Le matériau en silicone de qualité alimentaire répond aux exigences de la FDA et de l'UE en matière de contact alimentaire et de sécurité.

Le matériau en silicone de qualité alimentaire est doux et confortable, respectueux de l'environnement, non toxique et dégradable. Ils sont également sans plomb, sans BPA, sans PVC.

A quoi sert le silicone ?

Les silicones sont utilisés dans de nombreux produits, des joints automobiles aux revêtements électroniques en passant par les moules de dents. Votre bac à glaçons en est probablement fabriqué, tout comme vos ustensiles de cuisine et vos coupe-feu. Plus de 400,000 1991 tonnes de silicones ont été produites en XNUMX, et les chiffres de production sont encore énormes aujourd'hui.

Outre les propriétés mentionnées ci-dessus, les silicones présentent également un certain nombre de propriétés intéressantes qui les rendent très recherchées. Ils ont une faible réactivité chimique, repoussent la croissance microbienne, ont une faible toxicité et n'adhèrent pas à certains substrats, mais adhèrent très bien à d'autres (comme le verre).
Isolation électrique : Isolateurs composites : Les isolateurs composites en matériaux silicones (en particulier en caoutchouc silicone) représentent plus de 70 % des lignes de transmission UHV en raison de leur forte résistance aux intempéries, de leur excellente résistance au contournement dû à la pollution et au contournement dû à la glace, et constituent la principale direction d'application de l'industrie électrique.

‌Accessoires de câbles et revêtements anti-flamme anti-pollution‌ : utilisés pour améliorer l'isolation et la stabilité des équipements électriques : les isolateurs composites en matériaux silicone (en particulier le caoutchouc silicone) représentent plus de 70 % des lignes de transmission UHV en raison de leur forte résistance aux intempéries, de leur excellente résistance au flamme anti-pollution et au flamme anti-glace, et constituent la principale direction d'application de l'industrie électrique. ‌‌‌‌

Accessoires de câbles et revêtements anti-pollution : utilisés pour améliorer l'isolation et la stabilité des équipements électriques.
électronique pour revêtements : Matériaux d'enrobage et conducteurs thermiques : Utilisés pour la protection d'enrobage des composants semi-conducteurs tels que les LED et les IGBT afin d'améliorer la stabilité et les performances de dissipation thermique des appareils.
Blindage électromagnétique et peinture triple protection : Assurent une protection physique dans la fabrication d'équipements électroniques de précision.

Articles ménagers tels que mastics et ustensiles de cuisine, etc. 
Automobiles : Étanchéité des batteries et réduction du bruit : Le silicone organique est utilisé pour le collage, l'étanchéité et la conduction thermique des pièces de batterie automobile, tout en améliorant l'effet de réduction du bruit dans la voiture. Étanchéité des pneus et des phares : Améliore l'étanchéité et la durabilité des composants du véhicule.
Sceaux dans les avions
Claviers dans les machines de bureau
Moules d'empreintes dentaires et autres industries médicales et dentaires : en tant que matériaux de moulage de qualité alimentaire (tels que les moules à chocolat, les moules à gâteaux) et la réplication de pièces de précision, les cuillères à mélanger en silicone résistant aux hautes températures, les brosses à plaques de cuisson et autres outils sont sûrs et faciles à nettoyer, les coussinets isolants, les tapis de théière, etc., protègent le bureau des dommages causés par les températures élevées ; les tapis antidérapants fixent les objets pour éviter de glisser, les coussinets de pied en silicone, les coussins de siège, etc. offrent une expérience confortable et s'adaptent à la conception des courbes du corps humain
Revêtements dans le papier et les textiles : Étanchéité et revêtements de bâtiments : La résine acrylique modifiée au silicone est utilisée pour les revêtements de murs extérieurs afin d'améliorer la résistance aux intempéries.
Auxiliaires textiles : L’huile de silicone est largement utilisée dans le traitement des textiles comme adoucissant et lubrifiant.
Produits chimiques quotidiens : En tant qu'additif aux produits de soins personnels tels que les shampooings et les produits de soins de la peau, il améliore la texture du produit.

Nouvelle industrie des énergies

Étanchéité des modules photovoltaïques : Un mastic silicone neutre monocomposant et un mastic silicone structurel bicomposant sont utilisés pour l'étanchéité du cadre des modules photovoltaïques, avec une force de liaison et une résistance aux intempéries élevées.

Traitement des pales d'éoliennes : Une petite quantité de produits à base de silicone est utilisée pour le traitement de surface ou la modification de la résine époxy des pales d'éoliennes.

Industrie médicale

Matériaux biomédicaux ‌ : Les matériaux en silicone sont utilisés dans la fabrication de dispositifs médicaux en raison de leur bonne biocompatibilité et de leur résistance aux températures élevées. ‌‌

L'énergie nucléaire et d'autres applications industrielles

Étanchéité des installations d'îlots nucléaires : Les matériaux en silicone sont utilisés pour sceller les installations non essentielles dans les centrales nucléaires.

Électronique flexible et aérospatiale : Assure la liaison et la protection des écrans flexibles et des composants des engins spatiaux.

Qui et pourquoi aimeriez-vous connaître la différence entre le silicone et le silicone ?

Les ingénieurs en semi-conducteurs/électronique, préoccupés par le silicium, se concentrent sur la pureté et la structure cristalline du silicium pour l'électronique et les semi-conducteurs ; les responsables de produits médicaux/de cuisine/maternels et infantiles se concentrent sur le silicone pour l'étanchéité, le médical, les ustensiles de cuisine ; la sécurité et la certification.

Large gamme d'utilisations : des chips aux tapis de cuisson, des joints automobiles aux implants médicaux

Différents environnements réglementaires : le silicium est non toxique et sans risque ; les polymères de silicone doivent gérer les catalyseurs résiduels

Le personnel de marketing et de communication de marque est sensible à la communication : une mauvaise utilisation des termes peut facilement susciter des doutes chez les consommateurs.

Ingénieurs en sélection de matériaux : doivent identifier les différences de propriétés thermiques/mécaniques/chimiques entre les deux.

Quand et où utiliserez-vous le silicone ou le silicone ?

La dénomination/l'emballage des produits, la fabrication de puces de silicium, les cellules solaires, les plaquettes de semi-conducteurs, etc., les matériaux cristallins de haute pureté, les mastics de silicone, les ustensiles de cuisine, les dispositifs médicaux, les joints, les moules en caoutchouc, l'isolation des fils, les revêtements à trois niveaux, etc. doivent décrire avec précision le matériau pour éviter tout malentendu ;

Étape de demande de certification : les produits en silicone doivent être appliqués avec soin, le silicone n'a pas besoin d'être

Communication de marché : Ceux qui se soucient de la protection de l’environnement et de la durabilité doivent comprendre clairement la science des matériaux.

Comment produire du silicium ?

La purification du silicium est un système technique permettant d'éliminer les impuretés du silicium industriel par des méthodes physiques, chimiques et métallurgiques. La méthode métallurgique contrôle la composition de l'alliage (comme l'alliage cuivre-silicium) et l'associe à un processus de solidification directionnelle, utilisant des gradients de température et des champs magnétiques mobiles pour réduire les inclusions métalliques. La méthode chimique utilise de l'acide chlorhydrique et de l'acide fluorhydrique bouillants pour un décapage progressif, puis un traitement à la flamme par plasma induit pour volatiliser les impuretés. La pureté du silicium peut ainsi être augmentée de 3N à 6N. La distillation physique, basée sur la différence de point d'ébullition entre le silicium et les impuretés, permet une séparation par distillation multi-étapes sous vide, réduisant ainsi la consommation d'énergie par rapport à la méthode Siemens. La méthode Siemens modifiée sépare les mélanges de chlorures par une tour de distillation et utilise une réaction anti-dismutation pour convertir le tétrachlorure de silicium, créant ainsi un système de circulation fermé pour une meilleure efficacité.
Purification métallurgique

Le système hypereutectique est formé par fusion de silicium brut à travers un alliage cuivre-silicium (les atomes de silicium représentent 60 à 95 % atomique) ou un alliage aluminium-silicium (les atomes de silicium représentent 55 à 95 % atomique). Le liquide d'alliage Ga-In-Sn est refroidi par refroidissement forcé, et le silicium primaire est solidifié séquentiellement sous une interface stable. Le champ magnétique à ondes progressives accélère la convection de la masse fondue, et la pression et le niveau du liquide sont ajustés de manière synchrone, de sorte que les impuretés métalliques sont enrichies en queue de lingot, et un lingot de silicium d'une pureté améliorée est obtenu après élimination. Ce procédé réduit les inclusions métalliques de 70 % et le processus de décapage ultérieur est raccourci de 50 %.
Décapage chimique et traitement plasma

Une fois le silicium industriel broyé à 300 mesh, les impuretés sont éliminées successivement par lixiviation avec de l'acide chlorhydrique bouillant (concentration 30 %), puis de l'acide fluorhydrique à température ambiante (concentration 40 %). Après décapage, la poudre de silicium fond en surface dans une flamme plasma à induction de 30 à 40 kW. Le gaz vecteur hydrogène (débit 5 à 150 l/min) emporte les impuretés volatiles. Un refroidissement rapide entraîne l'accumulation des impuretés internes à la surface. Après deux cycles de traitement, la perte de silicium est maîtrisée à 2 % et la pureté atteint 6 N.
Technologie de distillation physique et de rectification

Sous vide ou sous argon, le silicium impur est chauffé à 1414 °C. La différence de point d'ébullition entre le phosphore (280 °C), l'arsenic (614 °C) et le silicium (2355 °C) est exploitée pour vaporiser et séparer par étapes. Lorsque la pression est contrôlée à 10^-3 Pa, le taux d'évaporation du silicium est multiplié par trois et les différentes fractions sont collectées par un condenseur à plusieurs étages. Cette technologie offre un rendement de 3 % pour le traitement des déchets contenant du bore et convient au recyclage des matières premières des cellules solaires.

Processus Siemens amélioré

Grâce à la distillation et à la purification du tétrachlorure de silicium, un système à cinq tours permet d'éliminer le BCl3 (point d'ébullition de 12.1 °C) et le PCl3 (point d'ébullition de 76 °C). Le système de réaction anti-dismutation convertit le SiCl4 en SiHCl3, avec un taux de conversion supérieur à 85 % lorsque la température de réaction est maintenue à 500 °C. La tour de distillation est équipée d'un garnissage ondulé en acier inoxydable, permettant une séparation du chlorure pur à 99.9999 %.

Effet de ségrégation et effet d'évaporation

Selon la formule du coefficient de ségrégation C_s=k_eff×C_L, les impuretés telles que le cuivre (k=4×10^-4) et le fer (k=8×10^-6) se concentrent à la queue du lingot de silicium lors de la solidification directionnelle. Lorsque la vitesse de solidification est contrôlée à 1 mm/min, la concentration d'impuretés à la queue augmente considérablement et l'uniformité de la distribution de résistivité est améliorée après élimination. L'étape d'évaporation sous vide (pression de 0.1 Pa) permet d'atteindre une vitesse d'évaporation des impuretés d'aluminium et de calcium de 2 g/(cm²·h), et le COXNUMX généré par le creuset en graphite est utilisé pour réduire l'oxyde métallique.

Méthode de purification en laboratoire

Le dioxyde de silicium est réduit par le magnésium pour produire du silicium brut (formule de réaction : SiO₂+2Mg→2MgO+Si). Le magnésium résiduel (vitesse de réaction : 0.5 g/min) et le siliciure de magnésium sont ensuite dissous dans de l'acide chlorhydrique. Après filtration, on obtient une poudre de silicium d'une pureté de 99 %. La purification industrielle permet de produire du silicium brut par réduction thermique au carbone (1500 2000-XNUMX XNUMX °C), et par réduction à l'hydrogène après distillation par chloration, pour obtenir du silicium de qualité électronique.

Comment produire du silicone ?

La clé de la production de caoutchouc de silicone réside dans la transformation des matières premières. Le silicium est d'abord extrait du sable de quartz. Les principales matières premières sont des composés silanes tels que le diméthyldichlorosilane et le tétrachlorure de silicium, qui forment progressivement du polysiloxane après des réactions d'hydrolyse et de condensation. Cette étape est à la base de la production de gel de silice et détermine directement les performances et la qualité des produits finis.

Au cours de la réaction d'hydrolyse et de condensation, le diméthyldichlorosilane ((CH₃)₂SiCl₂) subit d'abord une hydrolyse dans l'eau pour former des polymères à liaison silicium-oxygène (Si-O-Si). La formule réactionnelle spécifique est la suivante :

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

Les groupes hydroxyles (Si-OH) de ces produits subissent ensuite une condensation supplémentaire pour former des polysiloxanes linéaires ou réticulaires. La formule de la réaction est :

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

Cette série de réactions constitue le processus chimique central de la production de silicone. Les réactions d'hydrolyse et de condensation sont à la base de la production de silicone. Après polymérisation, différentes formes se forment, telles que liquide, élastomère (LSR, HTV), RTV, etc.

Quelle quantité de silicone VS silicone ?

Silicium : Les coûts de production et de purification à haute température sont extrêmement élevés et il est principalement utilisé dans l’électronique haut de gamme ;

Silicone : Les coûts de production et de modification sont relativement faibles, mais des catalyseurs, des charges et une réticulation sont nécessaires ; le coût d'une seule pièce est faible, mais les coûts de vulcanisation à haute température et de catalyseur sont relativement élevés.

Comment choisir et contrôler le silicone VS silicone ?

Si vous avez besoin de propriétés semi-conductrices, choisissez le silicium. Il nécessite un contrôle de la pureté, des défauts cristallins et des tests de résistivité.

Si vous avez besoin de matériaux doux, respectueux de l'environnement, durables, résistants à la chaleur et non électriques, choisissez le silicone. Il nécessite un contrôle du catalyseur résiduel suspendu, de la dureté, de la résistance à la température, de l'étirement et des tests de vieillissement.

Comment nettoyer le silicone VS le silicone ?
Plaquettes de silicium : doivent être nettoyées dans une salle blanche et passivées avec de l'eau DI ;
Produits en silicone : nettoyés avec un détergent neutre et doivent être soigneusement séchés après une utilisation à haute température.

Plus de FAQ Silicium VS silicone

1 : Le silicone et le silicone sont-ils la même chose ?
Non ! Le premier est un élément utilisé dans les semi-conducteurs ; le second est un polymère synthétique utilisé dans les ustensiles de cuisine, les produits d'étanchéité, les traitements médicaux, etc.

C'est un polymère, mais la chaîne chimique est Si-O-Si au lieu d'une chaîne carbonée, il a donc une longue durée de vie et une résistance aux températures élevées, et est plus proche des matériaux élastiques hautes performances.

3 : Le silicone produira-t-il des particules comme le plastique ?
La structure du silicone est stable et il n’est pas facile de le décomposer mécaniquement pour former des microplastiques, mais des températures extrêmement élevées peuvent provoquer la libération de traces de produits d’oxydation.

4 : Comment identifier si les ustensiles de cuisine contiennent du silicone ?
Vérifiez si l’emballage est marqué « 100 % silicone de qualité alimentaire », s’il y a un logo FDA/LFGB et un rapport tiers.

5 : Les produits en silicone peuvent-ils être recyclés ?
En tant que matériau thermodurcissable, il est difficile à recycler, mais les objectifs de protection de l'environnement peuvent être atteints grâce au recyclage chimique ou à la prolongation de la durée de vie.

Conclusion

La différence entre le silicium et le silicone
La différence entre les deux devrait donc être évidente maintenant. Ils sont tous deux utiles à l’économie mondiale, mais l’un est un élément chimique naturel tandis que l’autre est un polymère artificiel.
J'espère que cela clarifie un peu les choses, mais si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas contactez-nous.!

ZSR Le groupe possède une riche expérience dans la production de produits en silicone conformes aux normes approuvées par la FDA ou le LFGB. Le numéro de liste de registre de la FDA est 3011147430.

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