Silikon köpük lövhələrində 300 dərəcədən yuxarı temperatur müqavimətinə nail olmaq əhəmiyyətli çətinliklər yaradır, çünki standart silikon materiallar uzunmüddətli istifadə zamanı adətən -60 dərəcə ilə 200 dərəcə diapazonda işləyir, qısamüddətli pik temperatur potensial olaraq 250 dərəcəyə çatır. Temperaturlar bu həddi aşdıqda, polimer onurğa sümüyü deqradasiyaya başlayır, nəticədə material kövrək olur, elastikliyini itirir və nəticədə tozlaşır.
300 dərəcədən çox temperatur müqavimətinə nail olmaq üçün əsas materialdan, möhkəmləndirici sistemdən, istiliyədavamlı aşqarlardan-köpüklənmə prosesi və struktur dizayndan hərtərəfli dizayn və optimallaşdırma həyata keçirmək lazımdır.
Bu məqsədə nail olmaq üçün əsas texniki yanaşmalar və mülahizələr aşağıdakılardır:
I. Əsas materialların seçilməsi və optimallaşdırılması
Bu, ən fundamental addımdır.
Yüksək fenil silikon kauçuk istifadə edin:
Prinsip: Adi silikon kauçuk (metil vinil silikon kauçuk) məhdud istilik müqavimətinə malikdir. Siloksan əsas zəncirində fenil qruplarının (xüsusilə difenilsiloksan zəncir seqmentlərinin yüksək tərkibi) tətbiqi materialın istilik müqavimətini xeyli yaxşılaşdıra bilər.
Funksiya: Benzol halqasının həcmli strukturu və onun birləşmə effekti isti{0}}həssas Si-O bağlarını effektiv şəkildə qoruya və sabitləşdirə bilər, bununla da polimer zəncirinin termal siklizasiya deqradasiyası və oksidləşdirici parçalanmasının qarşısını alır. Yüksək-fenil silikon kauçuk 250-300 dərəcəyə qədər-uzunmüddətli temperaturlara və 350 dərəcədən yuxarı olan qısamüddətli temperaturlara davam edə bilər.
Möhkəmləndirici doldurucu kimi buxarlanmış silisiumdan istifadə edin:
Zərurilik: Gücləndirilməmiş silikagel olduqca aşağı gücə malikdir. Dumanlı silisium (nanoölçülü silisium) silisium gel tərəfindən tələb olunan gücü təmin edə bilən yeganə gücləndirici doldurucudur.
Tələblər: Xüsusi müalicə, kiçik hissəcik ölçüsü və böyük spesifik səth sahəsi olan yüksək-saflıqda dumanlı silisiumdan istifadə edilməlidir. O, silisium matrisində güclü nano{2}}şəbəkə strukturu yarada bilər və hətta yüksək temperaturda da müəyyən mexaniki xassələri saxlaya bilir.
II. İstiliyədavamlı aşqar sistemi
Təkcə əsas materiallara etibar etmək kifayət deyil və "qorumaq və müşayiət etmək" üçün-xüsusi istiliyədavamlı əlavələr əlavə edilməlidir.
İstilik stabilizatoru:
1)Dəmir oksidi (Fe₂O₃): Bu, ən klassik və effektiv istiliyədavamlı-aşqardır. Qırmızımtıl-qəhvəyi -Fe₂O₃ adətən istifadə olunur. O, yüksək temperaturda siloksan onurğasına hücum edən sərbəst radikalları tutur və daha stabil siloksan{6}}karbon strukturlarının əmələ gəlməsini kataliz edir və bununla da onurğanın deqradasiyasına mane olur. Dozaj adətən 0,5 ilə 3 hissə arasında dəyişir.
2) Serium oksidi (CeO₂) xüsusilə Fe₂O₃ ilə birləşdirildikdə yüksək effektli nadir torpaq{1}}əsaslı istiliyədavamlı stabilizatordur-. Silanol qruplarının kondensasiyasını və oksidləşməsini effektiv şəkildə maneə törədir.
3) Lantan oksidi (La₂O₃) kimi digər nadir torpaq oksidləri də yaxşı istilik sabitliyi nümayiş etdirir.
Müvafiq vulkanizasiya sistemini seçin:
1)Peroksidin vulkanizasiyası: Köpüklənən materiallar üçün peroksidlər (məsələn, bis(2,5-üçüncü) peroksid kimi) vulkanlaşdırıcı maddələrdir. Yüksək temperaturda qalıq materialların parçalanmasının qarşısını almaq üçün tam vulkanizasiyanı təmin etməklə, sabit parçalanma məhsulları və korroziyaya məruz qalmayan xassələri olan peroksidləri seçmək vacibdir.
2)Platin sulfid (əlavə sulfid) köpük əmələ gətirmə prosesləri icazə verdiyi zaman üstünlük verilən seçimdir. Onun çarpaz-əlaqəli Si-C strukturu, parçalanma qalıqları olmadan, peroksid-əsaslı sistemlərdə C-C bağları ilə müqayisədə üstün istilik müqaviməti nümayiş etdirir. Bununla belə, platin{8}}əsaslı sistemlər ciddi proses və ətraf mühitə nəzarət tələb edir və zəhərlənməyə meyllidir.
III. Köpükləmə proseslərinin çətinlikləri
Yüksək temperatur müqavimətini izləyərkən, vahid və sabit köpük quruluşuna nail olmaq da lazımdır.
Kimyəvi köpükləndirici agent: Parçalanma temperaturu vulkanizasiya temperaturuna uyğun olmalıdır və parçalanma məhsulu inert qaz (azot kimi) olmalıdır. Parçalanma qalığı silisium gel matrisinin deqradasiyasını kataliz etməməlidir.
Fiziki köpüklənmə: Superkritik mayenin köpüklənməsi kimi texnologiyalar kimyəvi köpükləndirici qalıq probleminin qarşısını ala bilər, lakin avadanlıq investisiyası böyükdür və proses mürəkkəbdir.
Əsas məqam: Hansı köpüklənmə prosesindən istifadə olunmasından asılı olmayaraq, hüceyrə quruluşunun sabit və hüceyrə divarının sıx olmasını təmin etmək lazımdır. Açıq hüceyrə quruluşu və ya zəif hüceyrə divarı yüksək temperaturda sürətlə çökəcək və ya qırılacaq, nəticədə istilik izolyasiya performansı kəskin şəkildə azalacaq.
IV. Struktur və Post{1}}Emal Dizaynı
Sıxlığı artırın/Baloncukları azaldın: Çəki və yumşaqlıq tələblərinə cavab vermək üçün köpük lövhəsinin sıxlığını müvafiq şəkildə artırmaq (yəni köpüklənmə nisbətini azaltmaq) daha qalın və daha isti{0}}davamlı çuxur divarı əldə edə bilər, beləliklə, ümumi temperatur müqavimətini və mexaniki gücü yaxşılaşdırır.
Kompozit struktur: Məsələn, iki tərəfi yüksək{0}}temperaturaya davamlı məsaməli olmayan-silikon plyonkadan və ya şüşə lifli parça kompozitindən və ortada köpüklənmiş təbəqədən ibarət "sendviç" strukturu yaratmağı düşünün. Bu, kövrək məsaməli strukturu yüksək temperatur mühitinin birbaşa təsirindən qoruya bilər.
-Yüksək temperaturda vulkanizasiyadan sonra: Aşağı molekulyar uçucu maddələri tamamilə çıxarmaq və uzunmüddətli yüksək temperaturda istifadə üçün vacib olan çarpaz əlaqə şəbəkəsini sabitləşdirmək üçün əmələ gələn köpük lövhəsi yüksək temperaturdan sonra tamamilə vulkanlaşdırılmalıdır (məsələn, 200-250 dərəcədə bir neçə saat bişirilməlidir).