سيليكون

قد يكون القسم التمهيدي في هذه المقالة قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن تلخيص النقاط الرئيسية بشكل كافٍ . يرجى التفكير في توسيع القسم التمهيدي لتوفير نظرة عامة سهلة الوصول لجميع الجوانب المهمة للمقالة. ( يوليو 2024 )

في كيمياء السيليكون العضوي والبوليمر ، السيليكون أو بولي سيلوكسان هو بوليمر يتكون من وحدات متكررة من السيلوكسان ( −O− _R2Si −O−SiR2− _، حيث R = المجموعة العضوية ). وهي عادة زيوت عديمة اللون أو مواد تشبه المطاط . تُستخدم السيليكونات في المواد المانعة للتسرب والمواد اللاصقة ومواد التشحيم والأدوية وأدوات الطهي والعزل الحراري والعزل الكهربائي. تشمل بعض الأشكال الشائعة زيت السيليكون والشحوم والمطاط والراتنج والسدادة . [ ^{1] [2} ]

قام ألفريد ستوك وكارل سوميسكي بفحص تحلل ثنائي كلورو السيلان ، وهو التفاعل الذي اقترح في البداية إعطاء المونومر H ₂ SiO : عندما يتم إجراء التحلل المائي عن طريق معالجة محلول H ₂ SiCl ₂ في البنزين بالماء، تم تحديد المنتج ليكون له الصيغة التقريبية [H ₂ SiO] _6. تم اقتراح تكوين بوليمرات أعلى مع مرور الوقت. ^[3]$${\displaystyle {\ce {SiH2Cl2 + H2O -> H2SiO + 2 HCl}}}$$

تتميز معظم السيلوكسانات المتعددة بوجود بدائل عضوية، على سبيل المثال، [ (CH3 ₎ 2SiO _] n _و [ ( _{C6H5 ) 2SiO} ) ] _n . تتكون جميع السيلوكسانات المتبلمرة أو البوليسيلوكسانات، السيليكونات، من سلسلة أساسية غير عضوية من السيليكون والأكسجين ( ···−Si−O−Si−O−·· ) مع مجموعتين متصلتين بكل مركز سيليكون. يمكن أن تكون المواد دورية أو بوليمرية. من خلال تغيير أطوال سلسلة −Si−O− والمجموعات الجانبية والترابط المتقاطع ، يمكن تصنيع السيليكونات بمجموعة متنوعة من الخصائص والتراكيب. يمكن أن تختلف في الاتساق من السائل إلى الهلام إلى المطاط إلى البلاستيك الصلب. السيلوكسان الأكثر شيوعًا هو بولي دايميثيل السيلوكسان الخطي (PDMS)، وهو زيت سيليكون . ^{[ بحاجة لمصدر ]} المجموعة الثانية الأكبر من مواد السيليكون تعتمد على راتنجات السيليكون ، والتي تتكون من أوليجوسيلوكسانات متفرعة على شكل قفص. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

صاغ إف إس كيبينج كلمة سيليكون في عام 1901 لوصف صيغة بولي ديفينيل سيلوكسان، Ph ₂ SiO (Ph = فينيل ، C ₆ H ₅ )، قياسًا على صيغة الكيتون بنزوفينون ، Ph 2 _CO ( كان مصطلحه في الأصل سيليكوكيتون ). كان كيبينج مدركًا تمامًا أن بولي ديفينيل سيلوكسان هو بوليمري ^{[ بحاجة لمصدر ]} بينما البنزوفينون هو أحادي ولاحظ الخصائص المتناقضة لـ Ph ₂ SiO و Ph ₂ CO . ^{[4] [5]} يعني اكتشاف الاختلافات البنيوية بين جزيئات كيبينج والكيتونات أن السيليكون لم يعد المصطلح الصحيح (على الرغم من أنه لا يزال قيد الاستخدام الشائع) وأن مصطلح السيلوكسان مفضل وفقًا لتسمية الكيمياء الحديثة. ^[6]

جيمس فرانكلين هايد (ولد في 11 مارس 1903) كان كيميائيًا ومخترعًا أمريكيًا. يُطلق عليه "أبو السيليكون" ويُنسب إليه إطلاق صناعة السيليكون في ثلاثينيات القرن العشرين. تشمل مساهماته الأكثر شهرة إنشاءه للسيليكون من مركبات السيليكون وطريقته في صنع السيليكا المنصهرة ، وهو زجاج عالي الجودة استخدم لاحقًا في صناعة الطيران والاتصالات المتقدمة ورقائق الكمبيوتر. أدى عمله إلى تشكيل شركة Dow Corning ، وهي تحالف بين شركة Dow Chemical Company وشركة Corning Glass Works تم إنشاؤه خصيصًا لإنتاج منتجات السيليكون.

غالبًا ما يتم الخلط بين السيليكون والسيليكون ، لكنهما مادتان مختلفتان. السيليكون هو عنصر كيميائي ، وهو شبه موصل معدني صلب رمادي داكن اللون ، يستخدم في شكله البلوري لصنع الدوائر المتكاملة ("الرقائق الإلكترونية") والخلايا الشمسية . السيليكونات عبارة عن مركبات تحتوي على السيليكون والكربون والهيدروجين والأكسجين وربما أنواع أخرى من الذرات أيضًا، ولها العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة جدًا.

المركبات التي تحتوي على روابط مزدوجة بين السيليكون والأكسجين، والتي تسمى الآن السيلانونات ، ولكنها تستحق اسم "السيليكون"، تم تحديدها منذ فترة طويلة على أنها وسيطة في عمليات الطور الغازي مثل الترسيب الكيميائي للبخار في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة ، وفي تكوين السيراميك عن طريق الاحتراق. ^[7] ومع ذلك، فإنها تميل بقوة إلى التبلمر إلى السيلوكسانات. تم الحصول على أول سيلانون مستقر في عام 2014 بواسطة A. Filippou وآخرين. ^[8]

المواد الأكثر شيوعًا هي تلك التي تعتمد على بولي دايميثيل السيلوكسان ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق التحلل المائي لثنائي ميثيل ثنائي كلورو السيلان . يتفاعل ثنائي الكلوريد هذا مع الماء على النحو التالي:

$${\displaystyle n\ {\ce {Si(CH3)2Cl2}}+n\ {\ce {H2O -> [Si(CH3)2O]}} _ {n}+2n\ {\ce {HCl}}}$$

تنتج البلمرة عادة سلاسل خطية مغطاة بمجموعات Si−Cl أو Si−OH ( سيلانول ). وفي ظل ظروف مختلفة، يكون البوليمر حلقيًا وليس سلسلة. ^[1]

بالنسبة للتطبيقات الاستهلاكية مثل السدادات، تُستخدم أسيتات السيليل بدلاً من كلوريدات السيليل. ينتج عن تحلل الأسيتات المائي حمض الأسيتيك الأقل خطورة (الحمض الموجود في الخل ) كمنتج تفاعل لعملية معالجة أبطأ كثيرًا. تُستخدم هذه المادة الكيميائية في العديد من التطبيقات الاستهلاكية، مثل السدادات السيليكونية والمواد اللاصقة .

$${\displaystyle n\ {\ce {Si(CH3)2(CH3COO)2}}+n\ {\ce {H2O -> [Si(CH3)2O]}}_{n}+2n\ {\ce { CH3COOH}}}$$

يمكن إدخال فروع أو روابط متقاطعة في سلسلة البوليمر باستخدام سلائف السيليكون العضوي مع عدد أقل من المجموعات الألكيلية، مثل ميثيل تريكلوروسيلان وميثيل تريميثوكسيسيلان . ومن الناحية المثالية، يصبح كل جزيء من مثل هذا المركب نقطة فرع. ويمكن استخدام هذه العملية لإنتاج راتنجات السيليكون الصلبة. وبالمثل، يمكن استخدام السلائف ذات ثلاث مجموعات ميثيل للحد من الوزن الجزيئي، حيث أن كل جزيء من هذا القبيل له موقع تفاعلي واحد فقط وبالتالي يشكل نهاية سلسلة السيلوكسان.

عندما يحترق السيليكون في الهواء أو الأكسجين، فإنه يشكل سيليكا صلبة ( ثاني أكسيد السيليكون ، SiO2 ) على شكل مسحوق أبيض، وفحم، وغازات مختلفة. يُطلق على المسحوق المشتت بسهولة أحيانًا اسم _دخان السيليكا . إن التحلل الحراري لبعض بوليسيلوكسانات تحت جو خامل هو مسار قيم نحو إنتاج سيراميك كربيد السيليكون غير المتبلور ، والمعروف أيضًا باسم السيراميك المشتق من البوليمر . تم ربط بوليسيلوكسانات المنتهية برباطات وظيفية مثل مجموعات الفينيل أو المركابتو أو الأكريلات بشكل متبادل لإنتاج بوليمرات ما قبل السيراميك ، والتي يمكن تحويلها إلى بوليمر ضوئي للتصنيع الإضافي للسيراميك المشتق من البوليمر من خلال تقنيات الطباعة الضوئية . ^[9]

تتمتع السيليكونات بالعديد من الخصائص المفيدة، بما في ذلك: ^[1]

• الموصلية الحرارية المنخفضة
• تفاعل كيميائي منخفض
• سمية منخفضة
• الاستقرار الحراري (ثبات الخصائص على مدى نطاق واسع من درجات الحرارة من -100 إلى 250 درجة مئوية )
• القدرة على صد الماء وتشكيل أختام مانعة لتسرب الماء.
• لا يلتصق بالعديد من الأسطح، لكنه يلتصق جيدًا بأخرى، مثل الزجاج
• لا يدعم النمو الميكروبيولوجي
• مقاومة للتجعد والتكسير
• مقاومة الأكسجين والأوزون والأشعة فوق البنفسجية . أدت هذه الخاصية إلى الاستخدام الواسع النطاق للسيليكون في صناعة البناء (على سبيل المثال الطلاءات والحماية من الحرائق وأختام التزجيج) وصناعة السيارات (الحشيات الخارجية والتشطيبات الخارجية).
• خصائص العزل الكهربائي . نظرًا لأنه يمكن صياغة السيليكون ليكون عازلًا أو موصلًا للكهرباء، فهو مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات الكهربائية.
• نفاذية غاز عالية : عند درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية)، تكون نفاذية المطاط السيليكوني للغازات مثل الأكسجين حوالي 400 مرة ^[10] من نفاذية المطاط البوتيلي ، مما يجعل السيليكون مفيدًا للتطبيقات الطبية التي تتطلب زيادة التهوية. وعلى العكس من ذلك، لا يمكن استخدام المطاط السيليكوني حيث تكون الأختام المحكمة للغاز ضرورية مثل الأختام للغازات ذات الضغط العالي أو الفراغ العالي.

يمكن تطوير السيليكون إلى ألواح مطاطية، حيث يتمتع بخصائص أخرى، مثل كونه متوافقًا مع معايير إدارة الغذاء والدواء. وهذا يوسع نطاق استخدامات ألواح السيليكون إلى الصناعات التي تتطلب النظافة، على سبيل المثال، الأغذية والمشروبات والأدوية.

تُستخدم السيليكونات في العديد من المنتجات. تسرد موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية الفئات الرئيسية التالية للتطبيق: الكهرباء (مثل العزل)، والإلكترونيات (مثل الطلاء)، والمنزلية (مثل المواد المانعة للتسرب وأدوات الطهي)، والسيارات (مثل الحشيات)، والطائرات (مثل الأختام)، وآلات المكاتب (مثل لوحات المفاتيح)، والطب وطب الأسنان (مثل قوالب طبعة الأسنان )، والمنسوجات والورق (مثل الطلاء). لهذه التطبيقات، تم إنتاج ما يقدر بنحو 400000 طن من السيليكونات في عام 1991. ^{[ بحاجة لتوضيح ]} فيما يلي أمثلة محددة، كبيرة وصغيرة. ^[1]

في مجال السيارات ، يستخدم شحم السيليكون عادةً كمواد تشحيم لمكونات الفرامل لأنه مستقر في درجات الحرارة العالية، ولا يذوب في الماء، ومن غير المرجح أن يتسخ مقارنة بغيره من مواد التشحيم. تعتمد سوائل الفرامل DOT 5 على السيليكون السائل.

يتم عزل أسلاك شمعات الإشعال في السيارات بطبقات متعددة من السيليكون لمنع الشرارات من القفز إلى الأسلاك المجاورة، مما يتسبب في حدوث خلل في الإشعال. تُستخدم أنابيب السيليكون أحيانًا في أنظمة سحب الهواء في السيارات (خاصة للمحركات ذات التعزيز القسري ).

يتم استخدام صفائح السيليكون في تصنيع الحشيات المستخدمة في محركات السيارات وناقلات الحركة والتطبيقات الأخرى.

تتجنب مصانع تصنيع هياكل السيارات ومحلات الطلاء استخدام السيليكونات، حيث أن التلوث الضئيل قد يسبب "عيون السمكة"، وهي عبارة عن حفر دائرية صغيرة تفسد اللمسة النهائية الناعمة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مركبات السيليكون مثل المطاط السيليكوني كطلاءات ومواد مانعة للتسرب للوسائد الهوائية ؛ حيث تجعل القوة العالية للمطاط السيليكوني منه مادة لاصقة ومواد مانعة للتسرب مثالية للوسائد الهوائية عالية التأثير. ^{[ بحاجة لمصدر ]} توفر السيليكونات مع المواد البلاستيكية الحرارية تحسينات في مقاومة الخدش والتلف ومعامل احتكاك منخفض. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يُعد السيليكون مادة مستخدمة على نطاق واسع في صناعة الطيران نظرًا لخصائصه المانعة للتسرب، واستقراره في نطاق درجات الحرارة القصوى، ومتانته، وخصائصه في امتصاص الصوت ومقاومة الاهتزاز، وخصائصه الطبيعية في مقاومة اللهب. يعد الحفاظ على الوظائف القصوى أمرًا بالغ الأهمية لسلامة الركاب في صناعة الطيران، لذا فإن كل مكون في الطائرة يتطلب مواد عالية الأداء.

تتميز درجات السيليكون المطورة خصيصًا للاستخدام في الطائرات بأنها مستقرة من -70 إلى 220 درجة مئوية ، ^[11] ويمكن استخدام هذه الدرجات في تصنيع حشوات النوافذ وأبواب المقصورة. أثناء التشغيل، تمر الطائرات بتقلبات كبيرة في درجات الحرارة في فترة زمنية قصيرة نسبيًا؛ من درجات الحرارة المحيطة عندما تكون على الأرض في البلدان الحارة إلى درجات حرارة تحت الصفر عند الطيران على ارتفاعات عالية. يمكن تشكيل مطاط السيليكون بتفاوتات ضيقة تضمن أن تشكل الحشوات أختامًا محكمة الغلق على الأرض وفي الهواء، حيث ينخفض ​​الضغط الجوي.

إن مقاومة المطاط السيليكوني للتآكل الحراري تجعله صالحًا للاستخدام في حشوات محركات الطائرات حيث يدوم لفترة أطول من الأنواع الأخرى من المطاط، مما يحسن من سلامة الطائرات ويقلل من تكاليف الصيانة. يعمل السيليكون على سد لوحات العدادات والأنظمة الكهربائية الأخرى في قمرة القيادة، مما يحمي لوحات الدوائر المطبوعة من مخاطر الارتفاع الشديد مثل الرطوبة ودرجات الحرارة المنخفضة للغاية. يمكن استخدام السيليكون كغمد لحماية الأسلاك والمكونات الكهربائية من أي غبار أو جليد قد يتسلل إلى الأجزاء الداخلية للطائرة.

نظرًا لأن طبيعة السفر الجوي تؤدي إلى الكثير من الضوضاء والاهتزاز، فيجب مراعاة المحركات القوية والهبوط والسرعات العالية لضمان راحة الركاب والتشغيل الآمن للطائرة. نظرًا لأن المطاط السيليكوني يتمتع بخصائص استثنائية لتقليل الضوضاء ومقاومة الاهتزاز، فيمكن تشكيله في مكونات صغيرة وتثبيته في فجوات صغيرة لضمان حماية جميع المعدات من الاهتزاز غير المرغوب فيه مثل الخزائن العلوية وقنوات التهوية والفتحات وأختام أنظمة الترفيه وأنظمة الإضاءة LED.

تُستخدم المواد الرابطة القائمة على بولي دايميثيل السيلوكسان (PDMS) إلى جانب بيركلورات الأمونيوم (NH4ClO4) كوقود صلب سريع _{الاحتراق} في الصواريخ . _[ 12 ^]

إن قوة وموثوقية المطاط السيليكوني معروفة على نطاق واسع في صناعة البناء. وتستخدم مانعات التسرب والسدادات السيليكونية أحادية الجزء على نطاق واسع لسد الفجوات والمفاصل والشقوق في المباني. وتتصلب مانعات التسرب السيليكونية أحادية الجزء عن طريق امتصاص الرطوبة الجوية، مما يسهل التركيب. وفي السباكة، يتم وضع شحم السيليكون عادة على الحلقات الدائرية في الصنابير والصمامات النحاسية ، مما يمنع الجير من الالتصاق بالمعدن.

كما تم استخدام السيليكون البنيوي في واجهات المباني منذ عام 1974 عندما أصبح معهد شيكاغو للفنون أول مبنى يتلقى زجاجًا خارجيًا مثبتًا بالمادة فقط. ^{[ بحاجة لمصدر ]} تم استخدام أغشية السيليكون لتغطية واستعادة الأسطح الصناعية، وذلك بفضل مقاومتها الشديدة للأشعة فوق البنفسجية، وقدرتها على الحفاظ على أدائها المقاوم للماء لعقود من الزمن. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يمكن طباعة المطاط السيليكوني ثلاثي الأبعاد (نمذجة الترسيب السائل، LDM) باستخدام أنظمة البثق بالمضخة والفوهة. تم تحسين تركيبات السيليكون القياسية لاستخدامها بواسطة آلات البثق والقولبة بالحقن ولا يمكن تطبيقها في الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على LDM. يجب تعديل السلوك الرومولوجي وعمر الوعاء للاستخدام مع LDM. ^[13]

وتتطلب الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا استخدام مادة دعم قابلة للإزالة ومتوافقة مع المطاط السيليكوني.

يمكن تطبيق أفلام السيليكون على ركائز قائمة على السيليكا مثل الزجاج لتشكيل طلاء كاره للماء مرتبط تساهميًا . تم تطوير مثل هذه الطلاءات لاستخدامها على زجاج الطائرات الأمامي لصد الماء والحفاظ على الرؤية، دون الحاجة إلى مساحات زجاج أمامي ميكانيكية غير عملية في السرعات فوق الصوتية. تم في النهاية تكييف معالجات مماثلة لسوق السيارات في المنتجات التي تسوقها شركة Rain-X وغيرها.

يمكن طلاء العديد من الأقمشة أو تشريبها بالسيليكون لتشكيل مركب قوي ومقاوم للماء مثل النايلون السيليكوني .

يمكن تعليق بوليمر السيليكون في الماء باستخدام عوامل تثبيت سطحية. وهذا يسمح باستخدام تركيبات تعتمد على الماء لتوصيل العديد من المكونات التي تتطلب مذيبًا أقوى، أو تكون لزجة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها بشكل فعال. على سبيل المثال، يمكن الجمع بين تركيبة تعتمد على الماء باستخدام تفاعلية السيلان وقدرته على الاختراق في سطح قائم على المعادن مع خصائص تكوين حبيبات الماء من السيلوكسان لإنتاج منتج أكثر فائدة لحماية السطح.

نظرًا لكونه مادة غير سامة ولا تلوث البيئة، يمكن استخدام السيليكون حيثما يتطلب الأمر ملامسة الطعام. أصبح السيليكون منتجًا مهمًا في صناعة أدوات الطهي ، وخاصة أدوات الخبز وأدوات المطبخ . يستخدم السيليكون كعازل في حاملات الأواني المقاومة للحرارة والعناصر المماثلة؛ ومع ذلك، فهو أكثر توصيلًا للحرارة من المنتجات المماثلة التي تعتمد على ألياف أقل كثافة. قفازات الفرن المصنوعة من السيليكون قادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت)، مما يجعل من الممكن الوصول إلى الماء المغلي.

تشمل المنتجات الأخرى قوالب الشوكولاتة والثلج والكعك والكعك والعديد من الأطعمة الأخرى؛ وأواني الخبز غير اللاصقة والحصائر القابلة لإعادة الاستخدام المستخدمة على صواني الخبز؛ وأجهزة البخار ، ومراجل البيض أو السلق ؛ وأغطية أواني الطهي ، وحوامل الأواني ، وحصائر المطبخ.

• 
  مغرفة الحساء ومغرفة المعكرونة المصنوعة من السيليكون
• 
  وعاء طهي بالبخار مصنوع من السيليكون يوضع داخل وعاء به ماء مغلي
• 
  تسمح صواني مكعبات الثلج المرنة المصنوعة من السيليكون باستخراج الثلج بسهولة.
• 
  فرشاة سيليكون تستخدم للدهن ووضع السوائل المنكهة

يتم استخدام السيليكونات كمكونات فعالة في مزيلات الرغوة بسبب قابليتها المنخفضة للذوبان في الماء وخصائص الانتشار الجيدة.

يمكن استخدام السيليكون السائل كمذيب للتنظيف الجاف ، مما يوفر بديلاً للمذيب التقليدي الذي يحتوي على الكلور وهو بيركلورو إيثيلين . يقلل استخدام السيليكون في التنظيف الجاف من التأثير البيئي لصناعة ملوثة بشكل عام. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُغلف المكونات الإلكترونية أحيانًا بالسيليكون لزيادة الاستقرار ضد الصدمات الميكانيكية والكهربائية والإشعاع والاهتزاز، وهي عملية تسمى "التغليف". تُستخدم السيليكونات حيثما تكون هناك حاجة إلى المتانة والأداء العالي للمكونات في ظل ظروف بيئية قاسية، مثل الفضاء (تكنولوجيا الأقمار الصناعية). يتم اختيارها بدلاً من تغليف البولي يوريثين أو الإيبوكسي عندما تكون هناك حاجة إلى نطاق واسع من درجات حرارة التشغيل (−65 إلى 315 درجة مئوية). تتمتع السيليكونات أيضًا بميزة ارتفاع الحرارة الطارد للحرارة أثناء المعالجة، والسمية المنخفضة، والخصائص الكهربائية الجيدة، والنقاء العالي.

غالبًا ما تكون السيليكونات من مكونات المعاجين الحرارية المستخدمة لتحسين نقل الحرارة من المكونات الإلكترونية التي تعمل على تبديد الطاقة إلى المبددات الحرارية .

ومع ذلك، فإن استخدام السيليكونات في الإلكترونيات ليس خاليًا من المشاكل. فالسيليكونات باهظة الثمن نسبيًا ويمكن أن تتعرض للهجوم بواسطة بعض المذيبات. وينتقل السيليكون بسهولة إما كسائل أو بخار إلى مكونات أخرى. ويمكن أن يؤدي تلوث السيليكون بجهات اتصال المفاتيح الكهربائية إلى حدوث أعطال من خلال التسبب في زيادة مقاومة التلامس، وغالبًا ما يحدث ذلك في وقت متأخر من عمر جهة الاتصال، بعد وقت طويل من اكتمال أي اختبار. ^{[14] [15]} يمكن أن يؤدي استخدام منتجات الرش القائمة على السيليكون في الأجهزة الإلكترونية أثناء الصيانة أو الإصلاحات إلى حدوث أعطال لاحقة.

تم استخدام رغوة السيليكون في المباني في أمريكا الشمالية في محاولة لإيقاف الحرائق في الفتحات الموجودة داخل مجموعات الجدران والأرضيات المقاومة للحرائق لمنع انتشار اللهب والدخان من غرفة إلى أخرى. عند تركيبها بشكل صحيح، يمكن تصنيع مانعات الحرائق المصنوعة من رغوة السيليكون بما يتوافق مع قانون البناء. تشمل المزايا المرونة والقوة العازلة العالية . تشمل العيوب قابلية الاشتعال (صعبة الإطفاء) وتطور الدخان بشكل كبير.

كانت مانعات الحرائق المصنوعة من الرغوة السيليكونية موضع جدل واهتمام صحفي بسبب تصاعد الدخان من التحلل الحراري للمكونات القابلة للاشتعال داخل الرغوة، وتسرب غاز الهيدروجين ، والانكماش، والتشقق. وقد أدت هذه المشاكل إلى أحداث تستحق الإبلاغ عنها بين المرخصين (مشغلي محطات الطاقة النووية ) من هيئة التنظيم النووي (NRC) . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُستخدم مانعات الحرائق المصنوعة من السيليكون أيضًا في الطائرات.

يُعد السيليكون بديلاً شائعًا للمعادن التقليدية (مثل الفضة والذهب) في المجوهرات، وخاصة الخواتم. تُرتدى خواتم السيليكون عادةً في المهن التي يمكن أن تؤدي فيها الخواتم المعدنية إلى إصابات، مثل التوصيل الكهربائي وخلع الخواتم. ^{[16] [17]} خلال منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأ بعض الرياضيين المحترفين في ارتداء خواتم السيليكون كبديل أثناء المباريات. ^[18]

تُستخدم شحوم السيليكون لأغراض عديدة، مثل سلاسل الدراجات ، وأجزاء مسدسات الأيرسوفت ، ومجموعة واسعة من الآليات الأخرى . عادةً، يتم توصيل مادة تشحيم جافة مع حامل مذيب لاختراق الآلية. ثم يتبخر المذيب، تاركًا طبقة شفافة تعمل على التشحيم ولكنها لا تجذب الأوساخ والحصى بقدر ما تجذبها مواد التشحيم القائمة على الزيت أو غيرها من مواد التشحيم "الرطبة" التقليدية.

تتوفر أيضًا مواد التشحيم الشخصية المصنوعة من السيليكون للاستخدام في الإجراءات الطبية أو النشاط الجنسي.

يستخدم السيليكون في الموائع الدقيقة والأختام والحشيات والأكفان والتطبيقات الأخرى التي تتطلب توافقًا حيويًا عاليًا . بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام شكل الجل في الضمادات والضمادات وزرع الثدي وزرع الخصية وزرع الصدر والعدسات اللاصقة ومجموعة متنوعة من الاستخدامات الطبية الأخرى.

غالبًا ما تكون أوراق علاج الندبات مصنوعة من السيليكون الطبي بسبب متانتها وتوافقها الحيوي. غالبًا ما يستخدم بولي دايميثيل السيلوكسان (PDMS) لهذا الغرض، حيث يؤدي تشابكه المحدد إلى إنتاج سيليكون مرن وناعم يتمتع بمتانة عالية وقوة تماسك. كما تم استخدامه ككتلة كارهة للماء من البوليمرات الكتلية الاصطناعية المحبة للدهون المستخدمة لتشكيل غشاء الحويصلات للبوليمرات .

قد تؤدي حقن السيليكون التجميلية غير المشروعة إلى انتشار دم السيليكون المزمن والنهائي مع حدوث مضاعفات جلدية. ^[19]

يستخدم طب العيون العديد من المنتجات مثل زيت السيليكون المستخدم لاستبدال الجسم الزجاجي بعد استئصال الزجاجية، والعدسات السيليكونية داخل العين بعد استخراج الساد، وأنابيب السيليكون للحفاظ على ممر دمعي أنفي مفتوح بعد عملية فتح كيس الدمع بالأنف، والدعامات القنوية لتضييق القناة، والسدادات النقطية لإغلاق النقط في حالة جفاف العين، والمطاط والأشرطة السيليكونية كسداد خارجي في انفصال الشبكية الجرّي، والكسر الأمامي في انفصال الشبكية الناتج عن انقباض الأوعية الدموية.

تستخدم سيليكونات الإضافة والتكثيف (على سبيل المثال بولي فينيل سيلوكسان ) على نطاق واسع كمواد طباعة للأسنان بسبب خاصيتها الكارهة للماء واستقرارها الحراري. ^{[20] [21] [22]}

تُستخدم أنظمة السيليكون المكونة من جزأين كقوالب مطاطية لصب الراتنجات والرغوات والمطاط والسبائك منخفضة الحرارة. يتطلب قالب السيليكون عمومًا القليل من تحرير القالب أو تحضير السطح أو لا يتطلب أيًا منهما على الإطلاق، حيث لا تلتصق معظم المواد بالسيليكون. للاستخدامات التجريبية، يمكن استخدام السيليكون العادي المكون من جزء واحد لصنع قوالب أو تشكيلها في أشكال. إذا لزم الأمر، يمكن استخدام زيوت الطهي النباتية الشائعة أو الفازلين على الأسطح المتزاوجة كعامل تحرير القالب. ^[23]

لا تتطلب قوالب السيليكون المستخدمة في الخبز تغطية نفسها بزيت الطهي؛ بالإضافة إلى ذلك، تسمح مرونة المطاط بإزالة الطعام المخبوز بسهولة من القالب بعد الطهي.

السيليكونات هي مكونات تستخدم على نطاق واسع في العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل الملونة والعناية بالشعر. بعض السيليكونات، وخاصة الأموديميثيكونات الوظيفية الأمينية ، هي مرطبات شعر ممتازة، حيث توفر توافقًا أفضل، وملمسًا، ونعومة، وتقلل من التجعد. تُستخدم ثنائيات الميثيكونات الفينيلية، في عائلة سيليكون أخرى، في منتجات الشعر المعززة للانعكاس وتصحيح اللون، حيث تزيد من اللمعان والبريق (وربما تضفي تغييرات طفيفة في اللون). على عكس الأموديميثيكونات المرطبة، فإن فينيل تريميثيكونات لها مؤشرات انكسار (عادةً 1.46) قريبة من شعر الإنسان (1.54). ومع ذلك، إذا تم تضمينها في نفس التركيبة، فإن الأموديميثيكون والفينيل تريميثيكون يتفاعلان ويخففان بعضهما البعض، مما يجعل من الصعب تحقيق كل من اللمعان العالي والترطيب الممتاز في نفس المنتج. ^[24]

يستخدم المطاط السيليكوني بشكل شائع في حلمات زجاجات الأطفال بسبب نظافته ومظهره الجمالي ومحتواه المنخفض من المواد القابلة للاستخراج.

تُستخدم السيليكونات في منتجات الحلاقة ومواد التشحيم الشخصية . ^[25]

تتكون المعجونة السخيفة والمواد المشابهة لها من السيليكونات ثنائي ميثيل السيلوكسان ، وثنائي ميثيل السيلوكسان متعدد ، وثنائي ميثيل السيلوكسان العشاري ، مع مكونات أخرى. تتميز هذه المادة بخصائصها غير العادية، على سبيل المثال، أنها ترتد، ولكنها تنكسر عند تعرضها لضربة حادة؛ كما أنها تتدفق مثل السائل وتشكل بركة إذا ما توفر لها الوقت الكافي.

"أشرطة المطاط" المصنوعة من السيليكون هي بديل شائع يدوم طويلاً لأشرطة المطاط الحقيقية في موضة عام 2013 " نسج أشرطة المطاط " بسعر أعلى من سعرها بمرتين إلى أربع مرات (في عام 2014). تأتي أشرطة السيليكون أيضًا بأحجام أساور يمكن نقش اسم أو رسالة عليها حسب الطلب. تُباع أشرطة السيليكون الكبيرة أيضًا كربطات مفيدة.

فورميرول هو مطاط سيليكون (يتم تسويقه باسم سوجرو ) يستخدم كمادة في الفنون والحرف اليدوية، حيث تسمح له مرونته بالتشكيل يدويًا مثل طين النمذجة. يتصلب في درجة حرارة الغرفة ويلتصق بمواد مختلفة بما في ذلك الزجاج والألمنيوم. ^[26]

Oogoo هو طين سيليكون غير مكلف، ويمكن استخدامه كبديل لـ Sugru . ^[27]

في صناعة أحواض السمك ، يستخدم المصنعون الآن بشكل شائع مادة مانعة للتسرب من السيليكون بنسبة 100% لربط ألواح الزجاج. يمكن أن تتحمل الوصلات الزجاجية المصنوعة من مادة مانعة للتسرب من السيليكون ضغطًا كبيرًا، مما يجعل طريقة بناء أحواض السمك الأصلية باستخدام زوايا الحديد والمعجون قديمة. يستخدم نفس السيليكون لصنع مفصلات في أغطية أحواض السمك أو للإصلاحات البسيطة. ومع ذلك، ليست كل أنواع السيليكون التجارية آمنة لتصنيع أحواض السمك، ولا يستخدم السيليكون أيضًا لتصنيع أحواض السمك المصنوعة من الأكريليك لأن السيليكون لا يلتصق بالبلاستيك لفترة طويلة. ^[28]

يستخدم السيليكون في المؤثرات الخاصة كمادة لمحاكاة الجلد الواقعي، سواء للمكياج الاصطناعي أو أجزاء الجسم الدعائية أو أقنعة المطاط . ^[29] تعتبر السيليكونات البلاتينية مثالية لمحاكاة اللحم والجلد نظرًا لقوتها وصلابتها وشفافيتها، مما يخلق تأثيرًا مقنعًا. تتمتع أقنعة السيليكون بميزة على أقنعة اللاتكس حيث أن القناع يعانق وجه مرتديه ويتحرك بطريقة واقعية مع تعابير وجه مرتديه بسبب خصائص المادة. ^[30] غالبًا ما يستخدم السيليكون كبديل مضاد للحساسية لأطراف اللاتكس الرغوية .

تنتمي الشركات العالمية الرائدة في تصنيع مواد القاعدة السيليكونية إلى ثلاث منظمات إقليمية: المركز الأوروبي للسيليكون (CES) في بروكسل، بلجيكا ؛ ومركز البيئة والصحة والسلامة للسيليكون (SEHSC) في هيرندون، فيرجينيا ، الولايات المتحدة؛ ورابطة صناعة السيليكون في اليابان (SIAJ) في طوكيو، اليابان . تمثل Dow Corning Silicones وEvonik Industries وMomentive Performance Materials وMilliken and Company (SiVance Specialty Silicones) وShin-Etsu Silicones وWacker Chemie وBluestar Silicones وJNC Corporation وWacker Asahikasei Silicone وDow Corning Toray العضوية الجماعية لهذه المنظمات. تعمل المنظمة الرابعة، مجلس السيليكون العالمي (GSC) كهيكل شامل للمنظمات الإقليمية. جميع المنظمات الأربع غير ربحية، وليس لها دور تجاري؛ وتتمثل مهمتها الأساسية في تعزيز سلامة السيليكون من منظور الصحة والسلامة والبيئة. مع استعداد الصناعة الكيميائية الأوروبية لتنفيذ تشريعات التسجيل والتقييم والترخيص للمواد الكيميائية (REACH) ، تقود CES تشكيل اتحاد ^[31] من منتجي ومستوردي السيليكون والسيلانات والسيلوكسانات لتسهيل البيانات ومشاركة التكاليف.

تنتشر مركبات السيليكون في البيئة. تعد مركبات السيليكون الخاصة، السيلوكسانات الحلقية D ₄ و D ₅ ، ملوثات للهواء والماء ولها آثار صحية سلبية على الحيوانات التجريبية. ^[32] يتم استخدامها في منتجات العناية الشخصية المختلفة. وجدت وكالة المواد الكيميائية الأوروبية أن "D ₄ مادة ثابتة ومتراكمة بيولوجيًا وسامة (PBT) وأن D ₅ مادة شديدة الثبات ومتراكمة بيولوجيًا (vPvB)". ^{[33] [34]} تتحلل السيليكونات الأخرى بيولوجيًا بسهولة، وهي عملية يتم تسريعها بواسطة مجموعة متنوعة من المحفزات، بما في ذلك الطين. ^[1] وقد ثبت أن السيليكونات الحلقية تنطوي على حدوث السيلانول أثناء التحلل البيولوجي في الثدييات. ^{[ بحاجة لتوضيح ] [35]} إن السيلانيديول والسيلانتريول الناتجة قادرة على تثبيط الإنزيمات التحللية مثل الثيرمولايسين وأستيل كولين استريز . ومع ذلك، فإن الجرعات المطلوبة للتثبيط أعلى بكثير من الجرعات الناتجة عن التعرض المتراكم للمنتجات الاستهلاكية التي تحتوي على السيكلوميثيكون . ^{[36] [37]}

عند حوالي 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) في جو يحتوي على الأكسجين، يطلق بولي دايميثيل السيلوكسان آثارًا من الفورمالديهايد (ولكن بكميات أقل من المواد الشائعة الأخرى مثل البولي إيثيلين ^{[38] [39]} ). عند هذه الدرجة من الحرارة، وجد أن السيليكونات لديها توليد فورمالدهايد أقل من الزيوت المعدنية والبلاستيك (أقل من 3 إلى 48 ميكروغرام CH _{2 O / (g·hr)} لمطاط السيليكون عالي الاتساق ، مقابل حوالي 400 ميكروغرام CH 2 _O / (g·hr) للبلاستيك والزيوت المعدنية). عند 250 درجة مئوية (482 درجة فهرنهايت)، وجد أن جميع السيليكونات تنتج كميات وفيرة من الفورمالديهايد (1200 إلى 4600 ميكروغرام CH ₂ O / (g·hr)). ^[39]

• حقن المطاط السيليكوني السائل

• الوسائط المتعلقة بالسيليكونات في ويكيميديا ​​كومنز