کاربرد سیلیکاژل در تولید قطعات الکترونیکی

جاذب‌های رطوبت دارای تخلخل زیادی هستند و سیلیکاژل ‎نیز از این قاعده مستثنا نیست و مانند دیگر رطوبت‌گیرها دارای تخلخل زیادی در ساختارش است. رطوبت داخل این حفره‌ها به دام می‌افتد. اکثر جاذب‌ها موادی با تخلخل زیاد هستند و جذب سطحی عمدتاً روی دیواره حفره‌ها یا مکان‌های مشخصی در داخل ذرات انجام می‌شود. در بسیاری از موارد اجزای جذب شونده به اندازه کافی محکم نگه داشته می‌شوند تا جداسازی کامل آن جز از سیال همراه با جذب بسیار کم سایر اجزا ممکن باشد آنگاه می‌توان احیای جاذب را انجام داد تا ماده جذب شده به صورت غلیظ یا تقریباً خالص به دست آید. در این مقاله کاربرد سیلیکاژل در صنایع مختلف و همچنین در تولید قطعت الکترونیکی مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.

سیلیکاژل را با توجه رنگ بندی آن به می‌توان به انواع مختلفی تقسیم کرد. در واقع سیلیکاژل‎در رنگ‌های آبی، نارنجی و بی‌رنگ در صنعت وجود دارد که در ادامه کاربرد هریک را بیان می‌کنیم.

این نوع سیلیکا ژل بی‌رنگ‌ است و به همین دلیل پس از جذب رطوبت تغییر رنگ در آن مشاهده نمی‌شود. برای تشخیص فعال بودن این نوع سیلیکاژل از رطوبت سنج استفاده می‌شود.

این نوع سیلیکاژل از ترکیب سیلیکا ژل بی‌رنگ با نمک کبالت ساخته می‌شود. مزیت سیلیکا ژل آبی به سیلیکا ژل بی‌رنگ در تشخص فعال بودن آن بدون نیاز به رطوبت سنج است. سیلیکا ژل آبی در حالت فعال رنگ آبی دارد و در حالی که به حد کافی رطوبت جذب کرده باشد و اشباع شده باشد، به رنگ صورتی در می‌آید. این نوع سیلیکا ژل در صنایع تولید مواد غذایی و تولید دارو مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. سیلیکا ژل آبی قابلیت احیا و استفاده‌ی مجدد را دارد. برای استفاده‌ی مجدد از آن، آن را در دمای 120 درجه قرار می‌دهند تا رطوبت جذب شده توسط آن بخار شود.

سیلیکاژل نارنجی بهترین نوع سیلیکاژل‎است و در موارد بسیاری به استفاده از دو نوع سیلیکاژل دیگر ارجحیت دارد. در تولید سیلیکاژل از نمک کبالت استفاده نمی‌شود و به همین دلیل محیط زیست را آلوده نمی‌کند و در صنایع دارویی و مواد غذایی می‌توان از آن استفاده کرد. سیلیکاژل در حالت فعال رنگ نارنجی دارد ولی پس از اینکه رطوبت را جذب کرد و به حالت اشباع رسید به رنگ نارنجی کمرنگ و یا سبز تیره درمی‌آید. سیلیکاژل قابلیت احیا و استفاده‌ی مجدد را دارد. برای استفاده‌ی مجدد از آن، آن را در دمای 110 درجه قرار می‌دهند تا رطوبت جذب شده توسط آن بخار شود.

سیلیکاژل از لحاظ ابعاد روزنه‌های تخلخل آن در سه نوع مختلف در صنعت و بازار وجود دارد. نوع اول گلوله‌های متخلخل نارنجی است که قطر روزنه‌های آن 5/2 میلی میتر است. این نوع سیلیکاژل برای خشک کردن سطوح مختلف و نیز به عنوان کاتالیست حامل، جذب کننده و جداکننده در فشارهای متغیر استفاده می‌شود. نوع دوم سیلیکاژل به صورت گلوله‌های شفاف سفید رنگ است که قطر منافذ آن نسبت به نوع اول بیشتر بوده و در بازه‌ی 5/4 الی 7 میلی متر قرار دارد. این نوع سیلیکاژل برای خشک کردن مایعات و همچنین به عنوان کاتالیست حامل استفاده می‌شود. نوع سوم سیلیکاژل به صورت ماده‌ای شفاف و دارای تخلخل است که برای ساخت سیلیکاژل به عنوان ماده‌ی اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیلیکاژل در ابتدا برای جذب گازها و بخارهای سمی در محیط‌های آلوده استفاده می‌شد اما به مرور زمان در صنایع مختلف به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت. از این ماده برای جذب سطحی، تولید مواد غذایی، حفاظت از گیاهان، خمیر دندان‌ها، تولید قطعات الکترونیکی، و ... استفاده می‌شود. قطعات الکترونیکی به دلیل ورود رطوبت از بین می‌روند و نمی‌توانند به درستی کار کنند. از سیلیکاژل در قطعات الکترونیکی برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده می‌شود. رطوبت در صورت نفوذ به ترانسفورماتورها موجب از کار افتادگی آن‌ها می‌شود و همچنین عایق‌های خنک کننده اطراف آن‌ها را بین می‌برد. بدین منظور از هواگیرهای ترانسفورماتوری که حاوی سیلیکاژل‎است، استفاده می‌شود که این روش بسیار اقتصادی و مؤثر در کنترل میزان رطوبت وارده به ترانسفورماتور است.