Nghiên cứu về độ ổn định hiệu suất nhiệt độ thấp của sợi hình rỗng silicon

Cơ sở của Silica Gel Sức đề kháng lạnh
Silicone, còn được gọi là cao su silicon, là một chất đàn hồi với chuỗi chính bao gồm các nguyên tử silicon và oxy xen kẽ, và chuỗi bên được kết nối với các nhóm hữu cơ khác thông qua các nguyên tử silicon. Cấu trúc phân tử đặc biệt này cung cấp cho silica gel điện trở tuyệt vời, điện trở lạnh, điện trở oxy hóa, điện trở bức xạ và tính chất cách nhiệt. Điện trở lạnh của silica gel đặc biệt nổi bật, và nó có thể duy trì tính đàn hồi và tính chất cơ học của nó ở nhiệt độ cực thấp, chủ yếu là do tính linh hoạt và độ ổn định của chuỗi phân tử.

Như một hình thức ứng dụng của silica gel, chất xơ hình rỗng silicon Cũng thừa hưởng điện trở lạnh của silica gel. Cấu trúc rỗng và thiết kế mặt cắt hình của sợi này không chỉ cải thiện diện tích bề mặt và tính thấm không khí cụ thể của nó, mà còn tăng cường tính ổn định của nó trong môi trường nhiệt độ thấp. Trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -60 đến 200 (một số gel silica kháng nhiệt độ cao có thể đạt đến nhiệt độ cao hơn), các sợi hình rỗng silicon có thể duy trì tính chất vật lý và hóa học tốt, cho phép sử dụng trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Thay đổi hiệu suất trong môi trường nhiệt độ thấp
Mặc dù các sợi có hình dạng silicone có sự ổn định tốt ở nhiệt độ thấp, hiệu suất của chúng vẫn sẽ thay đổi ở một mức độ nhất định. Trong điều kiện nhiệt độ thấp, sự di chuyển của chuỗi phân tử silicon bị ức chế và lực tương tác giữa các phân tử được tăng cường, dẫn đến sự gia tăng độ cứng của sợi và sự gia tăng mô đun đàn hồi, do đó cho thấy một hiện tượng cứng nhất định. Mặc dù hiện tượng cứng này sẽ làm giảm độ mềm và độ dẻo của sợi, nhưng nó thường không có tác động nghiêm trọng đến cấu trúc và chức năng tổng thể của nó.

Ngoài ra, ở nhiệt độ thấp khoảng -20 ° C, các sản phẩm silicon cũng có thể bị thay đổi độ cứng nhẹ và mở rộng tuyến tính. Điều này là do nhiệt độ thấp làm cho khoảng cách giữa các chuỗi phân tử silicon thay đổi và các chuỗi phân tử được sắp xếp chặt chẽ hơn, do đó làm tăng độ cứng của vật liệu. Đồng thời, do hệ số giãn nở nhiệt nhỏ của silicone, hiện tượng mở rộng tuyến tính tương đối yếu và sẽ không gây ra sự co rút hoặc biến dạng nghiêm trọng của sợi.

Ưu điểm và thách thức của ứng dụng
Tính ổn định hiệu suất của các sợi hình rỗng silicone trong môi trường nhiệt độ thấp cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho ứng dụng của nó trong nhiều trường. Trong ngành dệt may, chất xơ này có thể được sử dụng để làm đồ lót nhiệt, quần áo ngoài trời, v.v ... Thuộc tính hơi thở và khả năng giữ ấm tuyệt vời của nó cho phép người mặc giữ thoải mái ngay cả trong thời tiết lạnh. Trong lĩnh vực lọc, độ ổn định nhiệt độ thấp của các sợi hình silica rỗng làm cho chúng trở thành một vật liệu lý tưởng để sản xuất các bộ lọc không khí hiệu quả cao, có thể duy trì hiệu quả lọc ổn định và điện trở trong môi trường nhiệt độ thấp. Ngoài ra, trong các lĩnh vực của vật liệu cách nhiệt, hải cẩu ô tô, v.v., các sợi hình silica rỗng cũng cho thấy một loạt các triển vọng ứng dụng.

Tuy nhiên, việc áp dụng các sợi hình silica rỗng trong môi trường nhiệt độ thấp cũng phải đối mặt với một số thách thức. Ví dụ, ở nhiệt độ cực thấp, việc làm cứng các sợi có thể giới hạn ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực nhất định. Đồng thời, khó khăn trong việc xử lý và đúc trong môi trường nhiệt độ thấp cũng sẽ tăng lên, điều này đặt ra các yêu cầu cao hơn về quy trình sản xuất và thiết bị.