सिलिकॉन रबर (जैसे उच्च तापमान वल्कनीकृत सिलिकॉन रबर, कमरे के वल्कनीकृत सिलिकॉन रबर, और तरल रबर) का व्यापक रूप से मौसम प्रतिरोध, विद्युत इन्सुलेशन और उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोध सहित इसके उत्कृष्ट गुणों के कारण इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग, विमानन सीलिंग और ऑटोमोटिव विनिर्माण में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, 250 डिग्री और उससे ऊपर के तापमान पर, सिलिकॉन रबर थर्मल ऑक्सीडेटिव गिरावट के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जिससे पॉलिमर श्रृंखला टूट जाती है और पेंडेंट समूह टूट जाता है। इसके साथ छोटे अणुओं का वाष्पीकरण और क्रॉसलिंकिंग संरचनाओं का विनाश होता है, जिसके परिणामस्वरूप वजन कम होता है और यांत्रिक गुणों में कमी आती है, जिससे अत्यधिक परिचालन स्थितियों के तहत इसकी सेवा जीवन गंभीर रूप से सीमित हो जाती है। सिलिकॉन रबर की उच्च तापमान स्थिरता में सुधार सामग्री अनुसंधान क्षेत्र में एक गर्म विषय बन गया है।
नैनो -टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO₂) में इसकी तापीय स्थिरता, रासायनिक जड़ता और नैनो - प्रभाव के कारण सिलिकॉन रबर में एक कार्यात्मक योज्य और भराव के रूप में काम करने की क्षमता है। उनमें से, वाष्प चरण विधि द्वारा तैयार नैनो टाइटेनियम डाइऑक्साइड एनटी-50, इसके छोटे कण आकार, अच्छी फैलाव क्षमता और उच्च सतह गतिविधि के कारण सिलिकॉन रबर में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
तकनीशियनों ने तीन विशिष्ट सिलिकॉन रबर का चयन किया: उच्च तापमान, कमरा तापमान और तरल। उन्होंने 1.5% NT-50 जोड़कर प्रायोगिक नमूने तैयार किए, और नैनो{7}}TiO₂ के बिना खाली नमूने तैयार किए। सभी नमूनों को 250 डिग्री पर ताप-भंडारित किया गया और समय-समय पर उनका वजन किया गया। वजन प्रतिधारण की गणना की गई (वजन प्रतिधारण {{10%) गर्मी भंडारण के बाद वजन / प्रारंभिक वजन × 100%), और वजन प्रतिधारण बनाम गर्मी भंडारण दिनों की साजिश रचने वाले एक वक्र का निर्माण किया गया था।
एनटी-50 के बिना सिलिकॉन रबर के वजन प्रतिधारण वक्र में, कमरे के तापमान वाले रबर का वजन 7 दिनों के बाद 40% से अधिक कम हो गया था, और रबर यौगिक चूर्णित हो गया था, इसलिए प्रयोग समाप्त कर दिया गया था। हालाँकि, उच्च तापमान रबर और तरल रबर का वजन 21 दिनों के बाद 50% कम हो गया था, और रबर यौगिक चूर्णित हो गया था, इसलिए प्रयोग समाप्त कर दिया गया था।
1.5% एनटी -50 युक्त सिलिकॉन रबर के वजन प्रतिधारण वक्र में, कमरे के तापमान, उच्च तापमान और तरल सिलिकॉन रबर का वजन घटाने 7 दिनों के बाद 5% से कम था, और 60 दिनों के बाद भी, यह 15% से अधिक नहीं था। 60-दिन की अवधि में सभी तीन प्रकार के सिलिकॉन रबर का वजन प्रतिधारण 85% से ऊपर रहा, यह दर्शाता है कि एनटी-50 के जुड़ने से थर्मल ऑक्सीडेटिव गिरावट को प्रभावी ढंग से रोका गया और सिलिकॉन रबर की उच्च तापमान स्थिरता में काफी सुधार हुआ।
NT-50 तीन प्रमुख तरीकों से सिलिकॉन रबर की उच्च तापमान स्थिरता में सुधार करता है:
भौतिक अवरोध प्रभाव: नैनो -TiO₂ कण सिलिकॉन रबर मैट्रिक्स के भीतर एक घना नेटवर्क बनाते हैं, जो एक ओर, ऑक्सीजन और जल वाष्प जैसे आक्रामक मीडिया के प्रवेश को रोकता है, जिससे थर्मल ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं कम हो जाती हैं; दूसरी ओर, यह सिलिकॉन रबर के थर्मल अपघटन द्वारा उत्पादित छोटे अणुओं के वाष्पीकरण को रोकता है, जिससे वजन कम होता है।
मुक्त रेडिकल कैप्चर: एक अर्धचालक सामग्री के रूप में, नैनो -TiO₂ की सतह इलेक्ट्रॉन जोड़े थर्मल गिरावट से उत्पन्न मुक्त रेडिकल को पकड़ती है, मुक्त रेडिकल श्रृंखला प्रतिक्रिया को समाप्त करती है और सामग्री के ऑक्सीडेटिव गिरावट को मूल रूप से रोकती है।
अनुकूलित तापीय चालकता: नैनो की उच्च तापीय चालकता -TiO₂ सिलिकॉन रबर में थर्मल वितरण की एकरूपता में सुधार करती है, स्थानीय ओवरहीटिंग के कारण होने वाले त्वरित क्षरण को कम करती है, अधिक कुशल गर्मी अपव्यय को सक्षम करती है, और समग्र थर्मल उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा कर देती है।
नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड एनटी-50 उच्च तापमान पर सिलिकॉन रबर के थर्मल ऑक्सीडेटिव क्षरण को प्रभावी ढंग से रोकता है, जो चरम वातावरण में इसकी सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए एक व्यवहार्य समाधान प्रदान करता है। उद्योग अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से, एनटी - 50 युक्त सिलिकॉन रबर को कठोर उच्च तापमान प्रतिरोध की आवश्यकता वाले क्षेत्रों में विस्तारित किया जा सकता है, जैसे विमान इंजन सीलिंग, नई ऊर्जा वाहन बैटरी पैकेजिंग, और उच्च - इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गर्मी अपव्यय। यह पारंपरिक सिलिकॉन रबर की "उच्च तापमान के प्रति संवेदनशीलता" के दर्द बिंदु को संबोधित करता है, संभावित रूप से एक अधिक कुशल थर्मल स्थिरता प्रणाली का निर्माण करता है और उच्च तापमान, अधिक विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाले गुणों की ओर सिलिकॉन रबर सामग्री के उन्नयन को बढ़ावा देता है, जो उच्च अंत विनिर्माण के विकास के लिए महत्वपूर्ण सामग्री समर्थन प्रदान करता है।
