دراسة على استقرار أداء درجة الحرارة المنخفضة للألياف المجوفة السيليكون

أساس المقاومة الباردة هلام السيليكا
يعد السيليكون ، المعروف أيضًا باسم مطاط السيليكون ، مرخلاً مع سلسلة رئيسية تتكون من ذرات السيليكون والأكسجين المتناوبة ، والسلاسل الجانبية المتصلة بمجموعات عضوية أخرى من خلال ذرات السيليكون. يمنح هذا الهيكل الجزيئي الخاص هلام السيليكا مقاومة ممتازة للحرارة ، ومقاومة البرد ، ومقاومة الأكسدة ، ومقاومة الإشعاع ، وخصائص العزل الكهربائي. إن المقاومة الباردة لهلام السيليكا رائعة بشكل خاص ، ويمكن أن تحافظ على مرونتها وخصائصها الميكانيكية في درجات حرارة منخفضة للغاية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى مرونة واستقرار سلسلتها الجزيئية.

كشكل طلب من هلام السيليكا ، الألياف ذات الشكل المجوف السيليكون يرث أيضا المقاومة الباردة من هلام السيليكا. لا يحسن الهيكل المجوف وتصميم المقطع العرضي على شكل هذه الألياف مساحة السطح الخاصة به ونفاذية الهواء المحددة فحسب ، بل يعزز أيضًا ثباته في بيئات درجة الحرارة المنخفضة. في نطاق درجة حرارة واسعة من -60 ℃ إلى 200 ℃ (يمكن أن تصل بعض المواد الهلامية للسيليكا المرتفعة في درجات الحرارة إلى درجات حرارة أعلى) ، يمكن للألياف المجوفة السيليكون الحفاظ على الخواص الفيزيائية والكيميائية الجيدة ، مما يجعل من الممكن استخدامه في الظروف المناخية القصوى.

تغييرات الأداء في بيئات درجة الحرارة المنخفضة
على الرغم من أن الألياف ذات الشكل المجوف السيليكون لها استقرار جيد في درجات حرارة منخفضة ، إلا أن أدائها سيظل يتغير إلى حد ما. في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، يتم تثبيط حركة السلاسل الجزيئية السيليكون ، ويتم تعزيز قوة التفاعل بين الجزيئات ، مما يؤدي إلى زيادة في صلابة الألياف وزيادة في المعامل المرن ، مما يدل على ظاهرة تصلب معينة. على الرغم من أن ظاهرة التصلب هذه ستقلل من نعومة الألياف والليونة ، إلا أنها لا يكون لها تأثير خطير على بنيتها ووظائفها بشكل عام.

بالإضافة إلى ذلك ، في درجات حرارة منخفضة حوالي -20 درجة مئوية ، قد تواجه منتجات السيليكون أيضًا تغييرات طفيفة في صلابة وتوسع خطي. وذلك لأن درجة الحرارة المنخفضة تتسبب في تغيير المسافة بين السلاسل الجزيئية السيليكون ، ويتم ترتيب السلاسل الجزيئية عن كثب ، وبالتالي زيادة صلابة المادة. في الوقت نفسه ، بسبب معامل التمدد الحراري الصغير للسيليكون ، تكون ظاهرة التمدد الخطي ضعيفة نسبيًا ، ولن تسبب انكماشًا خطيرًا أو تشوهًا للألياف.

مزايا التطبيق والتحديات
يوفر استقرار الأداء للألياف المجوفة السيليكون في بيئات درجة الحرارة المنخفضة دعمًا قويًا لتطبيقه في حقول متعددة. في صناعة النسيج ، يمكن استخدام هذه الألياف لصنع الملابس الداخلية الحرارية والملابس الخارجية ، وما إلى ذلك. في مجال الترشيح ، يجعل الاستقرار المنخفض درجات الحرارة للألياف المجوفة السيليكا مادة مثالية لتصنيع مرشحات الهواء عالية الكفاءة ، والتي يمكن أن تحافظ على كفاءة ترشيح مستقر ومقاومة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، في حقول مواد العزل الحرارية ، وأختام السيارات ، وما إلى ذلك ، تُظهر الألياف ذات الشكل المجوف السيليكا أيضًا مجموعة واسعة من آفاق التطبيق.

ومع ذلك ، فإن تطبيق الألياف ذات الشكل المجوف السيليكا في بيئات درجات الحرارة المنخفضة يواجه أيضًا بعض التحديات. على سبيل المثال ، في درجات حرارة منخفضة للغاية ، قد يحد تصلب الألياف من تطبيقها في بعض الحقول. في الوقت نفسه ، ستزداد أيضًا صعوبة المعالجة والقولبة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، مما يضع متطلبات أعلى على عمليات الإنتاج والمعدات.