هناك العديد من الاختلافات بين السيليكون والبولي كربونات، وخاصة فيما يتعلق بخصائصهما. ولهذا السبب، من الأفضل لك كشركة مصنعة أن تقرر أولاً ما تريد إنتاجه باستخدام أي من هاتين المادتين حتى تتمكن من الاختيار وفقًا لذلك. ومع ذلك، لكي يكون لديك أفضل معرفة بخصائص هذه المواد، فإن جميع الأفكار والمعرفة التي تحتاجها مدمجة في هذه المقالة، وستكتشفها بمجرد أن تبدأ القراءة.
السيليكون مقابل البولي كربونات: الاختلافات في الخصائص
دعونا نلقي نظرة على الاختلافات الرئيسية بين البولي كربونات والسيليكون حتى تتمكن من معرفة أيهما أفضل بالنسبة لك:
المرونة والمرونة
عند مقارنة السيليكون بالبولي كربونات، عليك أن تعلم أن السيليكون مادة مرنة جيدة نظرًا لقدرته على التمدد والمرونة، مما يمنح المادة مرونة جيدة في سلسلة العمود الفقري. على الرغم من أنك قد تجد مواد أخرى لها عمود فقري من الكربون إلى الكربون تمامًا مثل السيليكون، إلا أنها قد لا تتمتع بثبات ومرونة السيليكون. تذكر أن السيليكون مصنوع من عمود فقري من السيليكون إلى الأكسجين، مما يمنحه مستوى عالٍ من الثبات والمرونة. نتيجة لذلك، يمكنك الاعتماد على السيليكون عندما تريد صنع حافظات الهاتف نظرًا لمستواه العالي من المرونة والقدرة الأفضل على الإمساك به.
من ناحية أخرى، تتمتع مادة البولي كربونات بمرونة أقل. ليس لأنها لا تتمتع بأي مرونة على الإطلاق، ولكن يمكنك فقط تحقيق قدر معين من المرونة باستخدام هذه المادة.
مقاومة درجات الحرارة
إن مقاومة السيليكون للحرارة أعلى مقارنة بالبولي كربونات. على سبيل المثال، يتمتع السيليكون متعدد الأغراض بمقاومة لدرجة الحرارة تصل إلى -60 درجة مئوية إلى 230 درجة مئوية، ويمكن للسيليكون عالي الحرارة أن يتحمل ما يصل إلى 270 إلى 300 درجة مئوية. وهذا يعني أنه يمكنك استخدام السيليكون في سيناريوهات مختلفة، وخاصة في صناعات السيارات حيث لا يمكن تقليل الحرارة العالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام السيليكون لنقل الحرارة بسبب ثباته الحراري الجيد. وهذا يعني أيضًا أن السيليكون لن يفقد خصائصه أو يتحلل بغض النظر عن درجة الحرارة التي تعرضه لها.
من ناحية أخرى، يتمتع البولي كربونات أيضًا بمقاومة جيدة للحرارة، ومع ذلك، لا يمكنك مقارنته بمقاومة السيليكون. تتراوح درجة حرارته بين -20 إلى 140 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن أنواع زجاج البولي كربونات أعلى قليلاً، وعادة ما تكون حوالي 147 درجة مئوية. وفي الوقت نفسه، لا يمكنك استخدامها في أي درجة حرارة أعلى من ذلك، إذا فعلت ذلك، فسوف تتحلل تدريجيًا.
المتانة
الحقيقة هي أن متانة البولي كربونات تفوق متانة السيليكون. ومع ذلك، بصرف النظر عن السيليكون، فإن البولي كربونات تؤدي وظيفتها بشكل أفضل من المواد البلاستيكية أو الزجاجية الأخرى، ولهذا السبب ستجدها في الغالب في صناعة البناء. أحد تطبيقاتها في صناعة البناء هو التأكد من أن الأمطار الغزيرة والرياح لا تؤثر على الهياكل المصنوعة في صناعات البناء والتشييد.
من ناحية أخرى، يعتبر السيليكون مادة مرنة، على الرغم من متانته، ولكن ليس مثل البولي كربونات الذي يعتبر أكثر صلابة ويتميز بمقاومة عالية للصدمات.
الشفافية
استنادًا إلى التجارب الواقعية، يمكن للبولي كربونات مثل الزجاج أن ينقل ما يصل إلى 90% من الضوء مع أداء مثالي جيد. أيضًا، تأتي بعض أنواع البولي كربونات في شكل شفاف، وهي عادةً بألوان مختلفة، وهي مثالية للمباني التي تتطلب سمكًا يتراوح من 4 مم إلى 35 مم. من ناحية أخرى، السيليكون شفاف أيضًا، ومع ذلك، لا يمكنك الرؤية من خلاله بسبب طبيعته الغائمة. ومع ذلك، لدينا بعض أنواع السيليكون الشفافة، تسمى السيليكون البصري. بغض النظر عن ذلك، لا يمكن مقارنة الوضوح بوضوح البولي كربونات.
لذلك، إذا كنت ترغب في اختيار السيليكون أو البولي كربونات بناءً على الشفافية، فإن البولي كربونات أفضل في هذا الجانب بسبب الرؤية الأفضل والوضوح والشفافية للمحتويات في العلب الزجاجية.
تكوين الخامات
يتم دمج السيليكون والأكسجين والمركبات العضوية لتكوين السيليكون. تظهر أشكال مختلفة من السيليكون بناءً على هذه المركبات العضوية. بالإضافة إلى ذلك، تشكل المركبات العضوية مرونة السيليكون ومقاومته للحرارة. تشمل بعض هذه المجموعات العضوية الميثيل والبولي إيثيلين والفينيل وما إلى ذلك.
من ناحية أخرى، يتم إنتاج البولي كربونات من مجموعات وظيفية عضوية مرتبطة بـ الكربونات المجموعات (-O-(C=O)-O-). تتكون مجموعات الكربونات هذه من ذرات الأكسجين والكربونات والأكسجين، وهي السبب وراء إظهار البولي كربونات لخصائص متينة وقوية.
يتم تكوين البولي كربونات من خلال تفاعل ثنائي الفينول أ والذي يتم الحصول عليه عادة عن طريق تكثيف الفينول والأسيتون في ضغط حمضي وكلوريد الكربونيل في عملية واجهة. هذا يخبرك أن السيليكون والبولي كربونات عبارة عن بوليمرات، ولكن هناك فرق واضح بين خصائصهما.
مقاومة كيميائية
عند التفكير في الاختيار بين السيليكون والبولي كربونات، فإن القدرة على مقاومة المواد الكيميائية أمر إلزامي إذا كنت تعمل في صناعة المواد الكيميائية. كما تعلم، يمكن للسيليكون مقاومة العديد من المواد الكيميائية مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وما إلى ذلك. ومع ذلك، لا يقاوم السيليكون المواد الكيميائية مثل أحماض الكبريتيك عالية التركيز وأحماض الهيدروفلوريك العالية والبخار عالي الضغط بسبب طاقة سطحه المنخفضة وبنيته غير التفاعلية. وفي الوقت نفسه، يمكنك الاعتماد على السيليكون ليمنحك أفضل أداء في مختلف الزيوت غير القطبية مثل زيت المحرك والزيوت الاصطناعية والزيوت المعدنية وما إلى ذلك.
من ناحية أخرى، يمكن للبولي كربونات مقاومة العديد من المواد الكيميائية بما في ذلك الأحماض عالية التركيز والكحوليات والمذيبات المختلفة. ويمكنك حتى استخدامها للمواد الكيميائية العضوية وغير العضوية عندما تتعرض لدرجة حرارة الغرفة.
وبناءً على ذلك، فمن الواضح أن البولي كربونات يتمتع بمقاومة كيميائية متفوقة لمختلف المواد الكيميائية والمذيبات مقارنة بالسيليكون.
مقاومة الماء
بين السيليكون والبولي كربونات، يتمتع السيليكون بمقاومة أعلى للماء من البولي كربونات. والسبب وراء ذلك هو طبيعة السيليكون التي لا تسمح بسهولة بنفاذ الماء ما لم يتم إفسادها. وهذا يعني أنه يمكنك استخدام السيليكون للأنشطة الداخلية والخارجية مثل الطهي والخبز وصيد الأسماك والعزل المائي وما إلى ذلك. من ناحية أخرى، يطرد البولي كربونات الماء أيضًا، ولكن ليس مثل السيليكون. ومن الأمثلة المثالية على المكان الذي يمكنك الاعتماد فيه على البولي كربونات لمقاومة الماء ومنع التآكل والتدهور أحواض السمك وخزانات الأسماك والأسقف واللافتات الرقمية وما إلى ذلك.
عزل كهربي
لكي تعرف أيهما أفضل بين العزل الكهربائي من البولي كربونات والسيليكون، عليك أن تأخذ بعين الاعتبار المواد التي تتمتع بأداء أفضل في الخواص العازلة والاستقرار والمرونة والقوة الميكانيكية وعمر الخدمة.
وقال مع ذلك، البولي يتكون من عازل كهربائي رائع. وهذا يعني أنه مع البولي كربونات، سوف تتعرض لدوائر قصر كهربائية أقل. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقليل احتمالات التعرض لصدمة كهربائية تلقائيًا، وبالتالي ضمان أداء الموصلات على النحو الأمثل دون أي تسربات كهربائية غير مرغوب فيها.
من ناحية أخرى، يأتي السيليكون بنطاق درجة حرارة يتراوح بين -80 إلى 250 درجة مئوية. وعازله ناعم، مما يجعله قادرًا على نقل الجهد العالي بكفاءة وسهولة. ستجد عوازل السيليكون بأنواع مختلفة مثل العوازل المعلقة والدبوسية والعمودية وما إلى ذلك.
من خلال هذه المقارنة، من الواضح أن السيليكون هو خيارك الأمثل إذا كنت بحاجة إلى مادة ذات عزل كهربائي أعلى.
الوزن
هل تقارن بين وزن السيليكون والبولي كربونات؟ البولي كربونات أثقل وزنًا. والسبب وراء ثقلها هو أن البولي كربونات يتمتع بكثافة عالية. من ناحية أخرى، يتميز السيليكون بخفة الوزن، مما يجعله الخيار المفضل في التطبيقات التي تتطلب خفة الوزن.
المقاومة للأشعة فوق البنفسجية
إن مقارنة مقاومة البولي كربونات والسيليكون للأشعة فوق البنفسجية تعني أنك تقارن بين أي مادة تعمل بشكل أفضل في ضوء الأشعة فوق البنفسجية أو أشعة الشمس. عندما لا يكون البولي كربونات أو السيليكون مقاومًا للأشعة فوق البنفسجية، يمكن للأشعة فوق البنفسجية وأشعة الشمس تغيير لونهما بسهولة أو جعلهما يتلاشى بمرور الوقت. لذلك، بناءً على هذه المقارنة، فإن مقاومة السيليكون للأشعة فوق البنفسجية عالية جدًا. كما تعلم، تتكون مواد السيليكون من جزيئات مترابطة بإحكام. تتيح هذه الجزيئات للسيليكون مقاومة التغيير بغض النظر عن مقدار طاقة الضوء التي يتعرضون لها عند استخدامها لطلاء الأسطح. بالإضافة إلى ذلك، ستجد أن السيليكون لا يتآكل على الرغم من الأشعة فوق البنفسجية التي تعرضه لها. من ناحية أخرى، يعمل البولي كربونات بشكل أفضل في مقاومة الأشعة فوق البنفسجية أيضًا، لكن أداءه أقل مقارنة بالسيليكون. يمكنك الوثوق في قدرة البولي كربونات على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية A وB.
يمتص البولي كربونات الأشعة فوق البنفسجية ولا يسمح بنقلها. وعندما يحدث هذا الامتصاص لفترة أطول، تبدأ في ملاحظة تغير اللون في المواد. ومع هذا، هناك احتمال كبير أن ينكسر البولي كربونات أو يفقد خصائصه المادية بمرور الوقت.
توافق مع الحياة
السيليكون خامل وكاره للماء، مما يعني أنه يمكنك دائمًا الاعتماد عليه لتحقيق أداء جيد في مختلف العمليات الصيدلانية الحيوية. كما تعلم، تتكون المادة من بنية جزيئية من ثنائي ميثيل السيلوكسان. المواد المصنوعة من هذه البنية متوافقة حيويًا ويمكن استخدامها لأغراض طبية مختلفة. سبب آخر لتمتع السيليكون بتوافق حيوي عالٍ ومتين حيويًا هو أنه لا يتم تضمين أي إضافات في تنقيته أثناء التخليق، مما يجعله لا يسبب أي تأثير ضار حتى عندما يتلامس مع الأنسجة الساخنة. وفي الوقت نفسه، فإن البولي كربونات متوافق حيويًا، ولكن ليس مثل السيليكون. يتم استخدامها في الصناعة الطبية في الغالب لتصنيع بيوت غشائية قوية تمنح الأطباء القدرة على تتبع العمليات الطبية دون المساومة.
السيليكون مقابل البولي كربونات: فروق التكلفة
التكلفة هي أيضًا عامل يجب مراعاته عند اختيار البولي كربونات أو السيليكون. كما تعلم، فإن أي مادة تقدم مجموعة متنوعة من المزايا مقارنة بأزواجها تكون باهظة الثمن، وبالتالي فإن السيليكون أكثر تكلفة من البولي كربونات. بعض الأسباب ترجع إلى تعقيد عملية تصنيع السيليكون، وتكلفة المادة الخام، والسيليكون هو الأكثر تفضيلاً في معظم الصناعات. في الوقت نفسه، يمكن الوصول بسهولة إلى البولي كربونات ويمكن العثور عليها في أي مكان. لذلك، فهي أرخص بكثير مقارنة بالسيليكون.
الفرق بين السيليكون والبولي كربونات من حيث سهولة المعالجة
إن سهولة المعالجة بين البولي كربونات والسيليكون هي أيضًا سمة يجب أن تكون على دراية بها عندما تريد اختيار أي من هذه المواد. عادةً، تتضمن معالجة السيليكون خطوات أطول من البولي كربونات. فيما يلي تفصيل لعمليات السيليكون:
- خلط: يتضمن جمع المواد وخلطها بكميات كبيرة.
- صب: هنا، يمكنك صب المواد المختلطة في القالب المفضل لديك.
- علاج: في هذه المرحلة، يتم تطبيق الحرارة المباشرة على المنتجات المصبوبة أو تعريضها للمواد الكيميائية للتصلب.
- التشطيب: يتم إزالة المواد المصبوبة من قالبها، ويتم تقليم المواد الزائدة، وبعد ذلك يمكنك تطبيق الطلاء والتلميع للاستخدام النهائي.
من ناحية أخرى، لا تتطلب مادة البولي كربونات عملية إنتاج معقدة مثل السيليكون. تتضمن عملية إنتاجها خطوتين فقط هما:
- ذوبان الاسترة
- عمليات الواجهة
السيليكون مقابل البولي كربونات: قابلية إعادة التدوير
إذا كنت ترغب في اختيار مادة بناءً على قابليتها لإعادة التدوير، فقد ترغب في التفكير في البولي كربونات لأنه يمكن إعادة تدويره بسهولة مقارنة بالسيليكون. ليس من السهل عليك إعادة تدوير السيليكون لأنه أثناء القيام بذلك، تفقد المادة خصائصها تدريجيًا. ومع ذلك، هذا لا يعني أنه لا يمكنك إعادة تدوير السيليكون، على الرغم من أنه لا يمكن إعادة تدوير جميع أنواع السيليكون. أيضًا، عليك العثور على المصنع الفعلي الذي يعيد تدويرها لأنها ليست موجودة في كل مكان تمامًا مثل أي مصنع آخر يعيد تدوير جميع أنواع المنتجات.
من ناحية أخرى، يتم تصنيع البولي كربونات من موارد طبيعية، مما يعني أنه يمكنك إعادة تدويرها بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إعادة تدويرها لا تؤدي دائمًا إلى إعادة تدويرها إلى مواد أقل جودة مثل السيليكون. ومع ذلك، لإعادة تدوير البولي كربونات، إليك المراحل:
- فرز
- تمزيق
- غسل
- تحول
السيليكون مقابل البولي كربونات: الاختلافات في التطبيقات
هنا، سوف نأخذك خلال التطبيقات المختلفة التي يمكنك تطبيق البولي كربونات مقابل السيليكون فيها حتى تعرف المادة الأكثر ملاءمة لاختيارك للتطبيقات.
تطبيقات البولي كربونات
إذا كنت ترغب في اختيار حافظة من البولي كربونات، فعليك أن تدرك أن هذه المادة مثالية للعديد من التطبيقات نظرًا لخصائصها الممتازة مثل مقاومة المواد الكيميائية والمتانة وما إلى ذلك. توضح القائمة أدناه بعض الصناعات التي يمكن تطبيقها عليها:
- البناء: يتميز البولي كربونات بقوة عالية للتأثير ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية ومقاومة للطقس والشفافية وهذا هو السبب في أنك ستجده في الغالب في مواد البناء المختلفة مثل نوافذ الأمان والواجهات والفتحات السماوية وما إلى ذلك.
- منتجات المستهلك: ستجد حافظات من البولي كربونات للهواتف وغيرها من المنتجات الاستهلاكية مثل النظارات الشمسية المقاومة للكسر، وزجاجات المياه، والعدسات، ودروع الوجه، وما إلى ذلك نظرًا لانخفاض ضغطها الداخلي، وانكسارها المزدوج، ودقة حجمها المتزايدة.
- الأجهزة: يمكن تصنيع أجهزة التكييف، والخلاطات، والثلاجات، ومجففات الشعر، وما إلى ذلك باستخدام البولي كربونات بسبب الثبات الحراري للمادة، والشفافية، والعزل الكهربائي.
- الطبية: في الصناعة الطبية، يعد البولي كربونات مثاليًا لصنع مرشحات الدم، والأدوات الجراحية، وخزانات الدم، وما إلى ذلك. وهذا ممكن بسبب صلابة المادة، والاستقرار الأبعادي، وقدرتها على مقاومة الحرارة.
تطبيقات السيليكون
تُظهر القائمة أدناه الصناعات المستخدمة في السيليكون:
- الحمامات والمطابخ: مطاط سيليكون يتم استخدامه كمادة مانعة للتسرب في أحواض المطبخ وأحواض الاستحمام وما إلى ذلك بسبب مقاومته الممتازة للماء ومرونته ومتانته.
- سد النوافذ والأبواب: المواد مثل الخشب والمعادن والأبواب المستخدمة في مواقع البناء كلها منتجات من السيليكون. وهذا ممكن بسبب مقاومة السيليكون للأوزون والأشعة فوق البنفسجية.
- الطلاء الإلكتروني: كما أن الموصلية الحرارية المنخفضة للسيليكون تجعله مناسبًا تمامًا لمختلف الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الكهربائية.
- نظارات الغوص: إن قدرة السيليكون على مقاومة الماء دون التأثير على المادة تجعل من الممكن استخدامه في مواد الغوص مثل جوجل والأقنعة.
ومع ذلك، لا يقتصر استخدام السيليكون على هذه الجوانب. وكما تعلم، يتمتع السيليكون بخصائص ممتازة متنوعة، مما يعني أنه يمكنك استخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات، ومنها ما يلي:
- المقالي
- الدهانات
- خزانات الوقود
- حماية المفتاح الهيدروليكي
- أغلفة الجوال
- لوحات مفاتيح سيليكون، وهلم جرا.
وفي الختام
يُعد السيليكون والبولي كربونات من المواد الممتازة التي يمكنك استخدامها في تطبيقاتك المختلفة. ومع ذلك، عليك أن تعلم أن هذه المواد لها تطبيق معين تتفوق فيه. وعندما تفهم هذا، سيكون من السهل عليك اختيار المادة الفعلية التي تناسب التطبيق الذي تريده.