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Portuguese With the continuous progress and development of science and technology. People’s demand for industrial materials also continues to rise. As a breakthrough material, photoelectric materials have received extensive attention and research. In such a background, silicone material is also gradually integrated into the field of optoelectronics materials and has become one of the hot spots of research from electrical to optical. What are the applications of silicone material in optoelectronics?
Silikone können verschiedene chemische Bindungen eingehen, wodurch zahlreiche Silikonmaterialien mit unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften entwickelbar sind, wie beispielsweise Silikonkautschuk, flüssiger Silikonkautschuk, Silikonöle usw.
Silikone werden in einer breiten Palette von Anwendungen eingesetzt und verfügen über einzigartige optische Eigenschaften, hauptsächlich aufgrund der strukturellen Wechselwirkungen zwischen ihren Siliziumatomen und organischen Molekülen, was zu Veränderungen in den Energiebändern und somit zu anderen optischen Eigenschaften führt. Silikon kann einfacher hergestellt werden, die Verarbeitungsmethoden sind praktisch, und es kann als lichtemittierendes Material in optoelektronischen Geräten verwendet werden, beispielsweise in Displays; Silikon findet vielseitige Anwendung in Emissionsgeräten, etwa als photovoltaisches Material in der Solarenergieerzeugung; Silikon kann auch in der optischen Kommunikation eingesetzt werden, wobei die Silizium-Photovoltaik-Technologie die traditionelle Kommunikationstechnik ersetzt. Silikon ist ein wichtiger Bestandteil der Forschung und Entwicklung optoelektronischer Materialien.
Here’Hier sind einige Informationen dazu:
- Wie ist Silikon strukturiert?
- Welche Eigenschaften hat Silikon?
- Wie wird Silikon in optoelektronischen Displays eingesetzt?
- Wie wird Silikon in der Solarenergieerzeugung eingesetzt?
- Wie wird Silikon in der optischen Kommunikation eingesetzt?
- Wie wählt man Silikon-Rohmaterialien aus?
1. Wie ist Silikon strukturiert?
Silikonmaterial besitzt eine einzigartige Struktur:
(1) Ausreichende Methylgruppen am Si-Atom schirmen die hochreaktive Polysiloxan-Hauptkette ab;
(2) Die C-H-Bindung ist unpolarisiert, wodurch die intermolekulare Wechselwirkungskraft sehr schwach ist;
(3) Die Si-O-Bindungslänge ist lang und der Si-O-Si-Bindungswinkel ist groß.
(4) Eine Si-O-Bindung ist eine kovalente Bindung mit 50 % der Eigenschaften einer Ionenbindung (eine kovalente Bindung hat eine Richtungsabhängigkeit, die Ionenbindung hat keine Richtungsabhängigkeit).
The basic structural unit of silicone product is composed of silicon-oxygen chain links, and the side chains are connected to various other organic groups through silicon atoms. Therefore, the structure of silicone products contains both “organic groups” and “inorganic structure”, this special composition and molecular structure makes it a combination of organic properties and inorganic functions.
2. Welche Eigenschaften hat Silikon?
Im Vergleich zu anderen Polymerwerkstoffen sind die herausragendsten Eigenschaften von Silikonprodukten:
2.1 Temperaturbeständigkeit
Silikonprodukte (wie Silikonkautschuk) haben Silizium-Sauerstoff (Si-O)-Bindungen als Hauptkettenstruktur. Die C-C-Bindungsenergie beträgt 82,6 kcal/g Molekül, und die Si-O-Bindungsenergie in Silikon beträgt 121 kcal/g Molekül, daher ist die thermische Stabilität von Silikonprodukten hoch, und die chemischen Bindungen der Moleküle brechen oder zersetzen sich bei hohen Temperaturen (oder Strahlungsexposition) nicht. Silikon kann nicht nur hohen Temperaturen standhalten, sondern auch niedrigen Temperaturen. Es kann in einem weiten Temperaturbereich eingesetzt werden. Sowohl die chemischen Eigenschaften als auch die physikalischen und mechanischen Eigenschaften ändern sich bei Temperaturwechsel nur sehr gering. Daher kann flüssiger Silikonkautschuk im Allgemeinen in den meisten Spritzgießmaschinen verwendet werden.
2.2 Witterungsbeständigkeit
Die Hauptkette von Silikonprodukten ist -Si-O-, die keine Doppelbindungen aufweist, daher zersetzt sie sich nicht leicht durch ultraviolettes Licht und Ozon. Silikon hat im Vergleich zu anderen Polymerwerkstoffen eine bessere thermische Stabilität sowie Beständigkeit gegen Strahlung und Witterungseinflüsse. Die Lebensdauer von Silikonkautschuk in der natürlichen Umwelt kann mehrere Jahrzehnte betragen, länger als bei natürlichem Kautschuk.
2.3 Elektrische Isoliereigenschaften
Silikonprodukte haben gute elektrische Isolationseigenschaften. Dielektrischer Verlust, Spannungsfestigkeit, Lichtbogenfestigkeit, Konderfestigkeit, spezifischer Durchgangswiderstand, Oberflächenwiderstandskoeffizient usw. gehören zu den besten isolierenden elektronischen Materialien, und ihre elektrischen Eigenschaften werden durch Temperatur- und Frequenzschwankungen nur sehr gering beeinflusst.
Daher sind sie ein stabiles elektrisches Isoliermaterial und werden weit verbreitet in der Elektronik- und Elektroindustrie eingesetzt. Neben der ausgezeichneten Hitzebeständigkeit weist Silikon auch hervorragende wasserabweisende Eigenschaften auf, was die Verwendung elektronischer Geräte unter feuchten Bedingungen mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet.
2.4 Biologische Eigenschaften
Bioaktives Silikon ist ein essentieller Nährstoff für den menschlichen Körper. Silikon ist ein wichtiges Element für den Aufbau menschlicher Gewebe und den Stoffwechsel.
Es ist in jeder Zelle des menschlichen Körpers vorhanden und dient als Stütze für den Zellaufbau sowie hilft bei der Aufnahme anderer wichtiger Substanzen wie Magnesium, Phosphor, Kalzium usw.
2.5 Niedrige Oberflächenspannung und Oberflächenenergie
Die Hauptkette von Silikon ist sehr glatt, und ihre intermolekularen Kräfte sind viel schwächer als bei Kohlenwasserstoffen. Daher hat es eine niedrigere Viskosität als Kohlenwasserstoffe mit gleichem Molekulargewicht, eine geringere Oberflächenspannung, eine kleinere Oberflächenenergie und eine stärkere Filmbildungsfähigkeit.
Diese niedrige Oberflächenspannung und niedrige Oberflächenenergie sind der Hauptgrund, warum es vielseitig angewendet wird: hydrophobe, ent schäumende, schaumstabilisierende, anti-haftende, schmierende, lackierende und andere hervorragende Eigenschaften.
3. Wie wird Silikon in optoelektronischen Displays eingesetzt?
Silikon hat einen hohen Lichteinwirkungsgrad und eine hohe Reinheit. Es kann als Leuchtmaterial in OLED-Geräten verwendet werden. OLED-Geräte haben eine sehr hohe Helligkeit und Farbwiedergabe, bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch. Derzeit wird OLED-Technologie in den Hauptdisplays von Mobiltelefonen, Flachbildschirmen von Medizingeräten und Fernsehern auf dem Markt verwendet.
Siliziumbasierte OLED ist eine neue Art von OLED-Technologie, die im Vergleich zur herkömmlichen OLED-Technologie ein siliziumbasiertes Substrat nutzt, wodurch der Herstellungsprozess einfacher und kostengünstiger wird. Es wird erwartet, dass die siliziumbasierte OLED-Technologie in Zukunft eine wichtige neue Displaytechnologie für Smartphones, Fernseher, Wearable-Geräte und andere Bereiche wird.
In addition, silicone can also be applied to optical components’ material for LCD backlighting. In the traditional cold cathode fluorescent lamp liquid crystal displays, the yellow phosphor yellows, making the entire screen color degradation, and energy efficiency is not high. Silicone can directly emit light, thus reducing the electrical energy consumption of the entire LCD, and the color effect is more vivid.
XJY-801 Polymethylsilsesquioxan (Sphärisches Silikonharzpulver)
Es hat einen anderen Brechungsindex als das Basismaterial. Innerhalb des Diffusionsmaterials mit sphärischem Silikonharz kann Licht aus einer einzigen Richtung in alle Richtungen gestreut werden. Lichtdiffusoren können für Flachbildschirm-LCD/PS-Lichtdiffusoren hergestellt werden.
3.1 Warum wird silikonbasierte OLED-Technologie verwendet?
Die Vorteile der siliziumbasierten OLED-Technologie umfassen Folgendes:
(1) Niedrige Kosten
Die traditionelle OLED-Technologie erfordert die Verwendung eines teuren Glassubstrats, während die siliziumbasierte OLED-Technologie ein gängiges Siliziumsubstrat verwendet, das viel kostengünstiger ist.
(2) Einfacher Produktionsprozess
Der Produktionsprozess der siliziumbasierten OLED-Technologie ist einfacher als die traditionelle OLED-Technologie, und der Herstellungsprozess ist leichter zu kontrollieren.
(3) Höhere Stabilität und Zuverlässigkeit
Die siliziumbasierte OLED-Technologie kann eine höhere Stabilität und Zuverlässigkeit bieten, da das siliziumbasierte Substrat bessere mechanische Eigenschaften aufweist.
(4) Miniaturisierung möglich
Die siliziumbasierte OLED-Technologie kann eine kleinere Pixeldichte und höhere Pixeldichte realisieren, was voraussichtlich bei Mikrodisplays und anderen miniaturisierten optoelektronischen Geräten Anwendung findet.
4. Wie wird Silikon in der Solarenergieerzeugung eingesetzt?
Die Solarzelle ist eine Technologie, bei der Menschen Lichtenergie durch Nutzung von Sonnenenergie in Strom umwandeln. Silikon kann zu transparenten Elektroden verarbeitet und in organischen Solarzellen als photovoltaisches Material eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Flexibilität und Transparenz können organische Solarzellen in verschiedenen komplexen Geräten verwendet werden, wie z. B. mobiler Energie, tragbaren Elektronikgeräten usw.
4.1 Wie wählt man Silikonmaterialien für die Solarenergieerzeugung aus?
(1) Im solarthermischen Kraftwerkssystem:
Gemäß Verwendung und Form haben Silikonmaterialien diese Anwendungen im solarthermischen Kraftwerkssystem: Silikonöl als Hochtemperaturwärmeträgermedium für solarthermische Kraftwerkssysteme; hitzebeständige und witterungsbeständige Silikonbeschichtungen für solare Photovoltaik-Strukturen; Silikonmaterialien zur Formgebung von Fresnel-Linsen für solarthermische Kraftwerke
(2) In der Solarzellensystemausstattung:
Gemäß Verwendung und Form haben Silikone diese Anwendungen in der Solarzellensystemausstattung: Einkomponenten-Raumtemperatur-vulkanisierendes Silikonkautschuk als photovoltaisches Material; Oberflächenreflexionsreduzierende Materialien für Solarzellenchips; Schutzfolie auf der lichtdurchlässigen Seite von Solarzellenmodulen; Füll- und Verbundmaterialien für die Montage von Solarzellenmodulen
XJY-Flake Methylphenylsilikonharz
Dies sind Silikonharze mit leichten funktionellen Gruppen, die in hochtemperaturbeständigen Pulverbeschichtungen und Flüssigbeschichtungen eingesetzt werden. Die erste und wichtigste Eigenschaft von Silikonharz ist seine ausgezeichnete hitzebeständige Eigenschaft, die sich unter 200℃ oder sogar höheren Temperaturen kaum zersetzt und bei der Herstellung verschiedener hitzebeständiger Farben verwendet werden kann, deren hitzebeständiger Isolationsgrad die H-Klasse erreichen kann.
XJY-705 1.3.5.7-Tetramethylcyclotetrasiloxan (D4H)
Es handelt sich um eine Art aktives Silikon, das Silizium-Wasserstoff-Bindung enthält, das durch Addition mit ungesättigtem Olefin reagieren kann. Es kann zur Synthese spezieller Vernetzungsmittel für raumtemperaturvulkanisiertes Silikonkautschuk verwendet werden.
Es kann als verstärkender Füllstoff für raumtemperaturvulkanisiertes Silikonkautschuk eingesetzt werden.
5. Wie wird Silikon in der optischen Kommunikation eingesetzt?
Siliziumoptische Kommunikation ist die Nutzung von Siliziumoptoelektronik-Technologie, um Computern und anderen elektronischen Geräten das Senden und Empfangen optischer Signale zu ermöglichen.
Simply put, this communication technology is to use optical fibres to replace the traditional copper wire to transmit signals, in order to obtain a higher transmission speed. This optical waveguide has good optical performance, extends the optical signal transmission distance to several kilometers, and has better noise immunity than traditional means of communication, which can meet most people’s communication needs.
Siliziumoptische Modulatoren sind Teil der siliziumbasierten optischen Kommunikation, einfach ausgedrückt: Das vom Lichtquelle erzeugte Signal trägt große Datenmengen und Informationen über die Lichtwellen zum Modulator, und dann wird ein Detektor benötigt, um diese Informationen zu empfangen.
The silicon optical communications linkage system consists of a silicon transmitter and a receiver chip, both of which integrate all the necessary building blocks and incorporate many of Intel’s breakthroughs over the years, including the first hybrid silicon lasers developed in collaboration with the University of California, Santa Barbara, and high-speed optical modulators and photodetectors released in 2007.
Der Sendechip besteht aus vier Lasern, deren Strahlen jeweils zu einem optischen Modulator geleitet werden, der die Daten mit 12,5 Gbps codiert. Die vier Strahlen werden dann gebündelt und über eine einzige Glasfaser ausgegeben, was eine Gesamtdatenübertragungsrate von 50 Gbps erreicht. Am anderen Ende der Verbindung trennt der Empfängerchip die vier Strahlen und leitet sie zu einzelnen Fotodetektoren, die die Daten wieder in elektrische Signale umwandeln. Beide Chips werden mittels kostengünstiger Fertigungstechniken hergestellt, die in der PC-Industrie üblich sind.
Silizium-Photovoltaik wird eine breite Palette von Anwendungen in der Computerindustrie ermöglichen.
For example, home entertainment and video conferencing can also enjoy wall-sized 3D screens; silicon optical communication can also allow supercomputers or future data center components scattered in all corners of the building, each other can achieve high-speed connectivity; silicon optical communication will also enable search engine companies, cloud computing providers and other users of data centers to improve performance, increase functionality, energy and space savings, and can even help scientists to build more powerful supercomputers to solve the world’s most difficult problems.
6. Wie wählt man Silikonrohstoffe aus?
Silikonmaterialien in verschiedenen Formen sind überwiegend halbanorganische-halborganische Spezialpolymerstrukturen. Diese Materialien weisen Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, Witterungsalterung, Wasserabweisung und Feuchtigkeitsschutz, hohe dielektrische Festigkeit sowie geringe dielektrische Verluste auf, sind optisch transparent, sicher und nicht toxisch und besitzen eine Reihe weiterer hervorragender Eigenschaften. Kurz gesagt wird Silikon bereits breit in verschiedenen optoelektronischen Materialbereichen eingesetzt. Seine einzigartige Struktur und guten Eigenschaften eröffnen der Erforschung optoelektronischer Materialien breitere Anwendungsperspektiven. Wie können Sie Ihre Produkte wettbewerbsfähiger gestalten?
XJY Silikone ist einer der führenden Silikon MQ-Harz und VMQ-Silikon Hersteller von Silikonprodukten in China mit über 30 Jahren Forschungs- und Entwicklungserfahrung sowie mehr als 15 relevanten Patenten und technischer Unterstützung in der Silikonindustrie. Unsere Silikonrohstoffprodukte können die Anforderungen von Silikon-Optoelektronik-Materialprodukten erfüllen und unterstützen die Bereitstellung diversifizierter maßgeschneiderter Lösungen.
