السيليكا المدخنة والسيليكا المترسبة في مطاط السيليكون

الحشو المقوي المستخدم في مطاط السيليكون يشير هذا المصطلح بشكل أساسي إلى السيليكا الاصطناعية، والمعروفة أيضًا باسم السيليكا. وتنقسم السيليكا إلى سيليكا مدخنة و السيليكا المترسبة .

يرتبط حجم ومساحة السطح النوعية وخصائص السطح وبنية جزيئات السيليكا المدخنة بعوامل مثل نسبة الغاز الخام وسرعة الاحتراق ووقت بقاء نوى SiO2 في غرفة الاحتراق.

كلما كانت جزيئات السيليكا المدخنة أدق، زادت مساحة سطحها النوعية، وتحسن تأثير التقوية، لكن أداء التشغيل تراجع. وعلى النقيض، كلما كانت جزيئاتها أكثر سمكًا ومساحة سطحها النوعية أصغر، كان تأثير التقوية ضعيفًا، لكن قابلية التشغيل كانت أفضل.

السيليكا المدخنة يُعدّ السيليكا المدخن أحد أكثر عوامل التقوية شيوعًا لمطاط السيليكون. يتميز مركب المطاط المُقوّى به بقوة ميكانيكية عالية وخصائص كهربائية جيدة بعد عملية الفلكنة. يمكن استخدام السيليكا المدخن مع عوامل تقوية أخرى أو عوامل تقوية ضعيفة لتحضير مركبات مطاطية ذات متطلبات تطبيقية مختلفة.

بالمقارنة مع مركب مطاط السيليكون المدعم بالسيليكا المدخنة، يتميز المركب المدعم بالسيليكا المترسبة بقوة ميكانيكية أقل قليلاً وخصائص عازلة أضعف، خاصة بعد تعرضه للرطوبة، ولكنه مقاوم للتقادم. أداؤه أفضل وتكلفته أقل بكثير.

عندما لا تكون المتانة الميكانيكية للمنتج عالية، يمكن استخدام السيليكا المترسبة أو استخدامها مع السيليكا المدخنة. وتتأثر خصائص السيليكا المترسبة بظروف الترسيب، مثل الحموضة ودرجة الحرارة وغيرها.

يمكن معالجة السيليكا بمركبات مناسبة لتحويل سطحها إلى مادة كارهة للماء. توجد طريقتان رئيسيتان للمعالجة: طريقة الطور السائل وطريقة الطور الغازي. تتميز طريقة الطور السائل بسهولة التحكم في ظروفها، واستقرار جودة المنتج، وفعالية المعالجة، إلا أن العملية معقدة وتتطلب استعادة المذيب. أما طريقة الطور الغازي، فتتميز ببساطة عملية المعالجة، ولكن جودة المنتج غير مستقرة وفعالية المعالجة فيها ضعيفة.