Mis on naatriumsilikaat?

Naatriumsilikaat, üldtuntud kui “vesiklaas”, on silmatorkav tänu laialdasele kaubanduslikule ja tööstuslikule kasutamisele. See koosneb sageli hapnik-räni polümeerist selgroogist, mis sisaldab vett molekulaarse maatriksi poorides. Naatriumsilikaattooteid valmistatakse tahkete või paksude vedelikena, sõltuvalt kavandatud kasutusest. Näiteks toimib vesiklaas metallkomponentide hermeetikuna. Lõpuks, kuigi naatriumsilikaadi tootmine on küps tööstus, on selle soojusjuhtivaid omadusi silmas pidades uute rakenduste uurimine.

Naatriumsilikaat on räni-hapniku polümeer, mis sisaldab ioonseid naatriumi (Na +) komponente. Selline molekulaarne paigutus erineb tüüpilistest ioonmaterjalidest nagu sool, mis põhineb valemiühikutel, mida ühendab elektriline külgetõmbejõud. Seevastu naatriumsilikaat sarnaneb süsinikupõhiste plastidega, kuna iga monomeeri vahelised räni-hapniku-räni sidemed on kovalentsed. Naatriumsilikaatmaatriksi polümeerilaadne olemus, samuti hapniku- ja naatriumiaatomite polaarne iseloom võimaldavad veemolekule siduda polümeermaatriksis. Seetõttu leidub naatriumsilikaadi tooteid sageli vesistes allotrooppides. (Wells, "Struktuuriline anorgaaniline keemia").

Aine sünteesiskeem hõlmab naatriumkarbonaadi (Na2CO3) ja ränidioksiidi (SiO2) kombinatsiooni tingimustes, mis on piisavad mõlema reagendi sulatamiseks. Naatriumsilikaati toodetakse selle meetodi abil piisavalt tõhusalt, et see oleks äriliseks otstarbeks. (Greenwood, "Elementide keemia")

Naatriumsilikaadil põhinevate ainete füüsikalised omadused muudavad need äriliseks / tööstuslikuks kasutamiseks väga atraktiivseks. Naatriumsilikaadil põhinevate ja PQ Corporationi toodetud vedelike ja tahkete ainete tihedus on 1,6 g / kuup cm. umbes 1,4 g / kuup cm. Pange tähele ka seda, et andmetabelid sisaldavad teavet iga toote mõõdukates tingimustes täheldatud seisundi kohta. Naatriumsilikaatproduktid eksisteerivad valge tahke ainena ja mitmesuguste nähtavalt erinevate omadustega vedelikena. Reaktsioonitingimuste ja valmistamismeetodite erinevused toovad kaasa läbipaistvaid, läbipaistmatuid ja "siirupilisi" vesiklaasitooteid. (PQ, "Naatriumsilikaadid. Tooted ja spetsifikatsioonid ")

Kasutamine varieerub sõltuvalt valmistamismeetodist, toote klassist ja sideainest. Näiteks loetleb Schundleri ettevõte "Perliidi / silikaatkomposiitide pealekandmine" naatriumsilikaattoodete erinevaid kasutusviise. Hüdraate sisaldava naatriumsilikaadi molekulaarstruktuuri tõttu toimib veeklaas hermeetikuna, mis on aktiveeritud piisava kuumutamise korral. Kui metallmasinate pragu on vaja tihendada, imbub naatriumsilikaadi „vedel klaas” murdekoha igasse pilusse. Umbes 200 kraadi Fahrenheiti kuumutamisel aurustuvad naatriumsilikaadi maatriksis olevad veemolekulid, jättes kõva habras hermeetiku. (Schundler, "Silikaatkomposiidid kõrgel temperatuuril isoleerimiseks")

Naatriumsilikaattooteid uuritakse soojuse hajutamiseks. Nagu viidatud väljaandes öeldakse, piirab elektroonikaseadmeid muu hulgas elektrivoolu tekitatav soojus. Kui elektrooniline juht pole täiuslik (ülijuht), tekib soojus. Ehkki individuaalselt on see väga väike, on tihedate elektrooniliste vooluahelate kumulatiivne mõju komponentide füüsilise terviklikkuse ohustamiseks piisav. Soojuse keskkonda tõhusamaks hajutamiseks uuritakse naatriumsilikaati. Edasise elektroonilise miniatuurimise hõlbustamiseks uuritakse erinevaid termilisi liideseid, hajutaja paksust ja hajutaja rõhku. (SUNY, „Naatriumsilikaadi termiline liides“)