Silicon so với Silicone: Tại sao người mua vẫn nhầm lẫn hai chất này?

Những người ngoài ngành sản xuất thường xuyên sử dụng "silicon" và "silicone" thay thế cho nhau - điều này silicon so với silicon Nhầm lẫn là một trong những lỗi tìm nguồn cung ứng phổ biến nhất mà chúng tôi thường gặp.

Trong khâu tìm nguồn cung ứng và sản xuất, sai lầm đó tạo ra những vấn đề thực sự.

Chúng ta vẫn thấy các yêu cầu báo giá (RFQ) hỏi về “gioăng cao su silicon”. Đôi khi bản vẽ ghi là silicon. Thông số kỹ thuật vật liệu lại ghi là silicon. Sau đó, nhóm mua hàng lại gửi yêu cầu đến nhà cung cấp linh kiện điện tử thay vì nhà sản xuất khuôn cao su.

Tên gọi thì tương tự nhau. Nhưng chất liệu thì khác nhau.

Nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng các bộ phận đúc khuôn, chất bịt kín, ống dẫn y tế, linh kiện điện tử hoặc vật liệu dẫn nhiệt, bạn cần phải tách hai loại vật liệu này ngay lập tức.

Bài viết này giải thích sự khác biệt thực tế giữa silicon và silicone, mỗi loại vật liệu được sử dụng ở đâu và cách tránh những sai sót về thông số kỹ thuật trong quá trình mua sắm.

Sự khác biệt nhanh giữa silicon và silicone

Vật liệu	Silic	Silicon
Loại vật liệu	Nguyên tố hóa học	Polyme tổng hợp
Kết cấu	Nguyên tố tinh khiết (Si)	Polyme siloxan (cấu trúc xương sống Si–O–Si)
Hình thức điển hình	Chất rắn kết tinh cứng	Cao su, gel, chất lỏng, bọt, nhựa
Hành vi điện	Bán dẫn	Vật liệu cách điện
Các ngành công nghiệp phổ biến	Điện tử, năng lượng mặt trời, luyện kim	Cao su dùng trong niêm phong, y tế, tiêu dùng, công nghiệp.
Uyển chuyển	Dễ vỡ	Linh hoạt và đàn hồi

Trong hầu hết các trường hợp mua sắm công nghiệp:

• Nếu ứng dụng liên quan đến chip, tấm bán dẫn, cảm biến hoặc tấm quang điện, thuật ngữ chính xác thường là silic.
• Nếu ứng dụng liên quan đến gioăng, ống dẫn, các bộ phận cao su đúc, chất bịt kín hoặc các bộ phận có bề mặt mềm mại, thuật ngữ chính xác thường là... silicon.

Nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng sự nhầm lẫn vẫn xảy ra vì nhiều sản phẩm tiêu dùng bị dán nhãn sai trên mạng.

Silic là gì?

Silic là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là Si.

Nó là một trong những vật liệu cơ bản được sử dụng trong điện tử hiện đại vì độ dẫn điện của nó có thể được kiểm soát thông qua quá trình pha tạp và xử lý bán dẫn.

Trong môi trường sản xuất, silicon thường được liên kết với:

• Tấm bán dẫn
• Mạch tích hợp
• Pin mặt trời
• Cảm biến điện tử
• Phụ gia luyện kim

Bản thân silicon không có tính dẻo.

Nó thường cứng, giòn và có cấu trúc tinh thể.

Điều đó quan trọng vì một số người mua cho rằng "silicon" dùng để chỉ một loại vật liệu công nghiệp mềm do sự phổ biến của các sản phẩm làm bánh, chất trám kín và sản phẩm cao su làm từ silicone.

Nó không phải vậy.

Các ứng dụng silicon phổ biến

Sản xuất chất bán dẫn

Đây là cách sử dụng được biết đến rộng rãi nhất.

Các chip máy tính, thiết bị bộ nhớ, thiết bị điện tử công suất và nhiều hệ thống điều khiển công nghiệp đều dựa trên các tấm silicon đã qua xử lý.

Tấm pin mặt trời

Các tế bào quang điện thường sử dụng silicon vì tính chất bán dẫn của nó và cơ sở hạ tầng sản xuất tương đối hoàn thiện.

Luyện kim

Silicon cũng được thêm vào các hệ thống nhôm và thép để điều chỉnh tính chất vật liệu.

Ngành này thường tách biệt hoàn toàn với sản xuất cao su silicon, nhưng sự trùng lặp về thuật ngữ vẫn gây nhầm lẫn trong việc tìm nguồn cung ứng tài liệu.

Silicone là gì?

Silicon là một loại polymer tổng hợp.

Cấu trúc xương sống của nó được tạo thành từ các nguyên tử silic và oxy xen kẽ nhau.

Tùy thuộc vào công thức và phương pháp chế biến, silicone có thể được sản xuất dưới các dạng sau:

• Cao su đặc
• Cao su silicon lỏng (LSR)
• Bọt
• Gel
• Dịch
• Nhựa

Trong sản xuất công nghiệp, silicone được lựa chọn chủ yếu vì nó duy trì độ ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng mà vẫn giữ được tính linh hoạt.

Sự kết hợp đó rất khó duy trì với nhiều loại chất đàn hồi thông thường.

Các ứng dụng phổ biến của silicon

Con dấu và miếng đệm

Silicone được sử dụng rộng rãi trong:

• Vòng chữ O
• Vòng đệm
• Màng
• Các bộ phận van
• Con dấu môi trường

Đặc biệt là trong trường hợp tiếp xúc với tia cực tím, lão hóa ngoài trời hoặc nhiệt độ cao.

Các thành phần y tế

Silicone y tế thường được sử dụng cho:

• Ống
• Giao diện thiết bị đeo được
• Các thành phần hô hấp
• Hệ thống xử lý chất lỏng

Nhưng việc đáp ứng các tiêu chuẩn về y tế không phải là điều tự nhiên.

Một hợp chất silicon chỉ trở nên phù hợp cho mục đích y tế sau khi đáp ứng đúng công thức, quy trình kiểm soát và các yêu cầu tuân thủ.

Các nhóm nghiên cứu đôi khi cho rằng tất cả silicon đều có khả năng tương thích sinh học vốn có. Giả định đó gây ra sự chậm trễ trong quá trình kiểm định chất lượng sau này.

Sản phẩm tiêu dùng và tiếp xúc với thực phẩm

Silicone cũng phổ biến trong:

• Đồ dùng nhà bếp
• Sản phẩm dành cho trẻ em
• gioăng thiết bị
• Linh kiện tiêu dùng linh hoạt

Một lần nữa, việc tuân thủ các quy định về tiếp xúc với thực phẩm phụ thuộc vào thành phần cụ thể và quy trình chứng nhận, chứ không phải chỉ riêng từ "silicone".

Vì sao lại xảy ra sự nhầm lẫn?

Sự nhầm lẫn chủ yếu là do ngôn ngữ.

“Silicon” và “silicone” chỉ khác nhau ở hai chữ cái.

Nhưng vấn đề càng trở nên nghiêm trọng hơn vì nhiều sàn thương mại điện tử, trang rao bán hàng trực tuyến và danh mục sản phẩm thiếu thông tin chi tiết thường xuyên sử dụng sai thuật ngữ.

Sau một thời gian lặp đi lặp lại, cách đặt tên sai bắt đầu xuất hiện trong:

• Yêu cầu báo giá
• Ghi chú CAD
• Danh sách nhà phân phối
• Tài liệu mua sắm
• Email của nhà cung cấp

Một khi thuật ngữ sai lọt vào quy trình tìm nguồn cung ứng, nó có xu hướng lan truyền qua bộ phận mua hàng và tài liệu nhanh hơn so với dự đoán của các nhóm kỹ thuật.

Vấn đề này thường không làm gián đoạn sản xuất ngay lập tức.

Thay vào đó, nó tạo ra những sự chậm trễ nhỏ hơn:

• Sai danh mục nhà cung cấp
• Giả định sai về vật liệu
• Kỳ vọng tuân thủ không hợp lệ
• Sự không khớp về báo giá
• Công việc điều chỉnh lại thông số kỹ thuật sẽ được thực hiện sau khi phê duyệt.

Những sự chậm trễ đó sẽ tích lũy theo thời gian, đặc biệt là trong các chương trình có nhiều nhà cung cấp.

Silicon so với Silicone trong ngành điện tử

Đây là điểm khiến nhiều người mua không am hiểu kỹ thuật cảm thấy không chắc chắn.

Cả hai loại vật liệu này đều xuất hiện trong sản xuất điện tử, nhưng chúng có chức năng hoàn toàn khác nhau.

Silicon trong ngành điện tử

Silicon tự đảm nhiệm chức năng điện tử.

Ví dụ:

• Khoai tây chiên
• Bộ xử lý
• Chất bán dẫn
• Thiết bị nguồn
• Cảm biến

Silicon trong ngành điện tử

Silicone thường được dùng để bảo vệ, cách nhiệt, làm kín hoặc điều chỉnh nhiệt độ.

Ví dụ:

• Vật liệu đổ khuôn silicon
• Bàn phím
• Gioăng đầu nối
• Miếng đệm nhiệt
• Các thành phần cách điện
• Hệ thống gioăng EMI

Nói cách khác:

• Silicon xử lý tín hiệu.
• Silicone bảo vệ các bộ phận lắp ráp.

Sự phân biệt đó giúp giảm thiểu sự nhầm lẫn về nguồn gốc sản phẩm một cách nhanh chóng.

Khả năng chịu nhiệt: Một hiểu lầm phổ biến khác

Một số người mua cho rằng silicon và silicone đều là "vật liệu chịu nhiệt cao" và do đó có thể thay thế cho nhau trong các ứng dụng liên quan đến nhiệt.

Họ không phải vậy.

Silicon có điểm nóng chảy cực cao.

Trong khi đó, cao su silicon được đánh giá cao vì nó vẫn giữ được độ dẻo dai trong phạm vi nhiệt độ hoạt động tương đối rộng.

Đó là những hành vi khác nhau.

Trong môi trường sản xuất thực tế, hiệu năng của silicon bị ảnh hưởng bởi:

• Thời gian tiếp xúc
• Trạng thái nén
• Tiếp xúc hóa chất
• Tần số chu kỳ
• Điều kiện thông gió
• Hệ thống sắc tố và chất độn

Một bộ phận bằng silicon hoạt động tốt ở nhiệt độ cao không liên tục có thể bị lão hóa nhanh hơn nhiều khi chịu nén liên tục và chu kỳ nhiệt.

Đây là một trong những lý do khiến kỳ vọng về tuổi thọ thường trở nên không chính xác trong giai đoạn lựa chọn vật liệu ban đầu.

Các nhóm thường đánh giá khả năng chịu nhiệt bằng một con số duy nhất.

Trong sản xuất, hành vi lão hóa thường quan trọng hơn mức nhiệt độ định mức được ghi trên nhãn.

Quy trình sản xuất silicon

Hầu hết các bộ phận công nghiệp làm từ silicone không chỉ được sản xuất từ nguyên liệu polymer thô.

Thông thường, nguyên liệu sẽ trải qua các quy trình pha trộn và chuyển hóa trước khi được đưa vào sản xuất cuối cùng.

Các phương pháp sản xuất silicone phổ biến bao gồm:

• Tạo hình bằng khuôn ép
• ép phun
• Khuôn đúc cao su silicon lỏng
• Phun ra
• Cắt khuôn

Lộ trình quy trình ảnh hưởng đến:

• Điều khiển đèn flash
• Độ ổn định dung sai
• Hoàn thiện bề mặt
• Tốc độ sản xuất
• Chi phí dụng cụ
• Tính nhất quán lâu dài

Điều này trở nên quan trọng trong quá trình so sánh nhà cung cấp.

Hai nhà cung cấp có thể cùng ghi là "silicone", nhưng độ ổn định thực tế trong quá trình sản xuất có thể khác nhau đáng kể tùy thuộc vào:

• Hệ thống chữa bệnh
• Chất lượng dụng cụ
• Kiểm soát sau khi đóng rắn
• Khả năng truy xuất nguồn gốc vật liệu
• Khả năng lặp lại của quy trình

Sự khác biệt đó thường chỉ trở nên rõ ràng sau khi tăng quy mô sản xuất.

Khi nào nên chọn silicone thay vì loại cao su khác?

Silicone không tự động trở thành chất đàn hồi tốt nhất.

Tùy chọn này thường được chọn khi ứng dụng cần một số sự kết hợp của các yếu tố sau:

• Độ ổn định nhiệt độ rộng
• Khả năng chống tia cực tím
• Khả năng chống lão hóa ngoài trời
• Cách điện
• Độ mềm mại linh hoạt
• Các quy trình quản lý cho mục đích sử dụng trong thực phẩm hoặc y tế.

Nhưng silicone cũng có những hạn chế.

So với một số loại cao su công nghiệp khác, silicone có thể có những đặc điểm sau:

• Độ bền xé thấp hơn
• Chi phí nguyên vật liệu cao hơn
• Hành vi kháng nhiên liệu hoặc dầu khác nhau
• Độ nhạy cảm với hư hỏng cơ học cao hơn ở một số hình dạng nhất định.

Đây là nơi thường xảy ra những sai lầm trong việc lựa chọn vật liệu.

Các đội thường lựa chọn silicone quá sớm vì danh tiếng về khả năng chịu nhiệt của nó mà không đánh giá đầy đủ môi trường cơ học.

Vấn đề này thường xuất hiện muộn hơn ở các góc, tường mỏng, các điểm uốn cong lặp đi lặp lại hoặc điều kiện lắp ráp khắc nghiệt.

Hướng dẫn lựa chọn thực tế

Chọn Silicon khi ứng dụng yêu cầu:

• Chức năng bán dẫn
• Điều khiển độ dẫn điện tử
• Hiệu suất quang điện
• Hệ thống điện tử dựa trên tấm bán dẫn
• Kiến trúc cảm biến điện tử

Chọn Silicone khi ứng dụng yêu cầu:

• Khả năng niêm phong linh hoạt
• Bảo vệ môi trường
• Độ đàn hồi của cao su
• Khả năng chống tia cực tím và ozone
• Hiệu suất chất đàn hồi ở nhiệt độ cao/thấp
• Các con đường phát triển chất đàn hồi trong y tế hoặc tiếp xúc với thực phẩm
• Cách điện

Nếu ứng dụng liên quan đến các bộ phận cao su đúc, vật liệu phù hợp hầu như luôn là silicone chứ không phải silicon.

Câu hỏi thường gặp

Lời kết

Nếu nhìn từ bên ngoài, sự nhầm lẫn về tên gọi giữa silicon và silicone có vẻ không đáng kể.

Trong quy trình sản xuất, điều đó không đúng.

Một khi thuật ngữ không chính xác xuất hiện trong bản vẽ, yêu cầu báo giá hoặc các cuộc thảo luận về tìm nguồn cung ứng, nó thường tạo ra các vấn đề về thông số kỹ thuật phát sinh sau này, rất khó để giải quyết triệt để.

Việc xác định rõ ràng vật liệu càng sớm thì việc kiểm soát sự phù hợp của nhà cung cấp, kỳ vọng tuân thủ và sự ổn định sản xuất sau này càng dễ dàng hơn.

Đối với các dự án liên quan đến silicone, cuộc thảo luận quan trọng thường bắt đầu sau khi nhắc đến từ “silicone”.”

Thành phần hóa học thực tế, hệ thống đóng rắn, phạm vi quy định, phương pháp xử lý và môi trường hoạt động quan trọng hơn nhiều so với chỉ riêng loại vật liệu cơ bản.