በኢ-ግላስ ውስጥ የሲሊካ (SiO2) ዋና ሚና

ሲሊካ (SiO2) በዘርፉ ውስጥ ወሳኝ እና መሠረታዊ ሚና ይጫወታል።ኢ-መስታወት, ለሁሉም ምርጥ ባህሪያቱ መሠረት የሆነ ድንጋይ ይፈጥራል። በቀላል አነጋገር፣ ሲሊካ የኢ-መስታወት “ኔትወርክ ፎርተር” ወይም “አጽም” ነው። ተግባሩ በሚከተሉት ዘርፎች ተለይቶ ሊመደብ ይችላል፡

1. የመስታወት ኔትወርክ መዋቅር (ኮር ተግባር) መፈጠር

ይህ የሲሊካ በጣም መሠረታዊ ተግባር ነው። ሲሊካ ራሱ የመስታወት ቅርጽ ያለው ኦክሳይድ ነው። የSiO4 ቴትራሄድራው የኦክስጅን አቶሞችን በማስተሳሰር እርስ በእርስ የተገናኙ ሲሆን ቀጣይነት ያለው፣ ጠንካራ እና የዘፈቀደ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የኔትወርክ መዋቅር ይፈጥራሉ።

አናሎግ፡ይህ ልክ በግንባታ ላይ እንዳለ ቤት የብረት አጽም ነው። ሲሊካ ለመላው የመስታወት መዋቅር ዋና ማዕቀፍ ሲሆን ሌሎች አካላት (እንደ ካልሲየም ኦክሳይድ፣ አልሙኒየም ኦክሳይድ፣ ቦሮን ኦክሳይድ፣ ወዘተ) ደግሞ አፈፃፀሙን ለማስተካከል ይህንን አጽም የሚሞሉ ወይም የሚያሻሽሉ ቁሳቁሶች ናቸው።
ይህ የሲሊካ አጽም ከሌለ፣ የተረጋጋ የመስታወት ሁኔታ ንጥረ ነገር ሊፈጠር አይችልም።

2. እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ መከላከያ አፈጻጸም አቅርቦት

ከፍተኛ የኤሌክትሪክ መቋቋም ችሎታ;ሲሊካ ራሱ እጅግ በጣም ዝቅተኛ የአዮን ተንቀሳቃሽነት ያለው ሲሆን የኬሚካል ትስስር (Si-O) በጣም የተረጋጋ እና ጠንካራ በመሆኑ አዮኒዝ ማድረግ አስቸጋሪ ያደርገዋል። የሚፈጥረው ቀጣይነት ያለው አውታረ መረብ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን እንቅስቃሴ በእጅጉ ይገድባል፣ ይህም ለኢ-መስታወት በጣም ከፍተኛ መጠን ያለው የመቋቋም አቅም እና የገጽታ መቋቋም አቅም ይሰጣል።
ዝቅተኛ የዲኤሌክትሪክ ቋሚ እና ዝቅተኛ የዲኤሌክትሪክ ኪሳራ፡የኢ-ግላስ ዳይኤሌክትሪክ ባህሪያት በከፍተኛ ድግግሞሽ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን በጣም የተረጋጉ ናቸው። ይህ በዋነኝነት የሚከሰተው በSiO2 ኔትወርክ መዋቅር ሲሜትሪ እና መረጋጋት ምክንያት ሲሆን ይህም በከፍተኛ ድግግሞሽ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ዝቅተኛ የፖላራይዜሽን ደረጃ እና አነስተኛ የኃይል መጥፋት (ወደ ሙቀት መለወጥ) ያስከትላል። ይህም በኤሌክትሮኒክ የወረዳ ሰሌዳዎች (ፒሲቢዎች) እና ከፍተኛ ቮልቴጅ ኢንሱሌተሮች ውስጥ እንደ ማጠናከሪያ ቁሳቁስ ለመጠቀም ተስማሚ ያደርገዋል።

3. ጥሩ የኬሚካል መረጋጋትን ማረጋገጥ

ኢ-መስታወት ለውሃ፣ ለአሲድ (ከሃይድሮፍሎሪክ እና ከሞቃት ፎስፈረስ አሲድ በስተቀር) እና ለኬሚካሎች በጣም ጥሩ የመቋቋም ችሎታ አለው።

የማይነቃነቅ ወለል፦ጥቅጥቅ ያለው የSi-O-Si ኔትወርክ በጣም ዝቅተኛ የኬሚካል እንቅስቃሴ ያለው ሲሆን ከውሃ ወይም ከH+ አየኖች ጋር በቀላሉ ምላሽ አይሰጥም። ስለዚህ የሃይድሮሊሲስ መቋቋም እና የአሲድ መቋቋም በጣም ጥሩ ናቸው። ይህም በE-glass fiber የተጠናከሩ የተዋሃዱ ቁሳቁሶች በረጅም ጊዜ ውስጥ፣ በአስቸጋሪ አካባቢዎችም ቢሆን አፈፃፀማቸውን እንዲጠብቁ ያረጋግጣል።

4. ለከፍተኛ ሜካኒካል ጥንካሬ አስተዋጽኦ

ምንም እንኳን የመጨረሻው ጥንካሬየመስታወት ፋይበርእንደ የወለል ጉድለቶች እና ጥቃቅን ስንጥቆች ባሉ ነገሮች ላይም በእጅጉ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ የቲዎሬቲካል ጥንካሬያቸው በአብዛኛው የሚመነጨው ከጠንካራ የSi-O ኮቫለንት ቦንዶች እና ከሶስት-ልኬት ኔትወርክ መዋቅር ነው።

ከፍተኛ የቦንድ ኃይል፡የSi-O ትስስር ትስስር ኃይል በጣም ከፍተኛ ሲሆን ይህም የመስታወት አፅሙን ራሱ እጅግ በጣም ጠንካራ ያደርገዋል፣ ይህም ፋይበሩን ከፍተኛ የመሸከም ጥንካሬ እና የመለጠጥ ሞዱለስ ይሰጣል።

5. ተስማሚ የሙቀት ባህሪያትን መስጠት

ዝቅተኛ የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት፡ሲሊካ ራሱ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት አለው። እንደ ዋና አፅም ሆኖ ስለሚያገለግል፣ ኢ-ግላስ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት አለው። ይህ ማለት በሙቀት ለውጦች ወቅት ጥሩ የልኬት መረጋጋት አለው እና በሙቀት መስፋፋት እና በመቀነስ ምክንያት ከመጠን በላይ ውጥረት የመፍጠር እድሉ አነስተኛ ነው።
ከፍተኛ የማለስለስ ነጥብ፦የሲሊካ የመቅለጥ ነጥብ እጅግ በጣም ከፍተኛ ነው (በግምት 1723∘C)። ሌሎች የሚፈሱ ኦክሳይድዎች መጨመር የኢ-መስታወት የመጨረሻውን የመቅለጥ ሙቀት ቢቀንስም፣ የSiO2 እምብርቱ መስታወቱ የአብዛኛዎቹን አፕሊኬሽኖች መስፈርቶች ለማሟላት በቂ የሆነ ከፍተኛ የማለስለስ ነጥብ እና የሙቀት መረጋጋት እንዳለው ያረጋግጣል።

በተለመደው ሁኔታኢ-መስታወትየሲሊካ ይዘት አብዛኛውን ጊዜ 52%−56% (በክብደት) ሲሆን ይህም አንድ ትልቁ የኦክሳይድ አካል ያደርገዋል። የመስታወቱን መሰረታዊ ባህሪያት ይገልፃል።

በኢ-ግላስ ውስጥ ባሉ ኦክሳይድ መካከል የጉልበት ክፍፍል፡

ሲኦ2(ሲሊካ): ዋና አጽም; መዋቅራዊ መረጋጋትን፣ የኤሌክትሪክ መከላከያን፣ የኬሚካል ዘላቂነትን እና ጥንካሬን ይሰጣል።
አል2ኦ3(አሉሚና): ረዳት ኔትወርክ ፎርመር እና ማረጋጊያየኬሚካል መረጋጋትን፣ የሜካኒካል ጥንካሬን ይጨምራል፣ እና የዳይቨርሲቲሪኬሽን ዝንባሌን ይቀንሳል።
B2O3(ቦሮን ኦክሳይድ): የፍሰት እና የንብረት ማሻሻያየሙቀት እና የኤሌክትሪክ ባህሪያትን በማሻሻል የቀለጠውን የሙቀት መጠን (የኃይል ቆጣቢነት) በእጅጉ ይቀንሳል።
CaO/MgO(ካልሲየም ኦክሳይድ/ማግኒዚየም ኦክሳይድ): ፍሉክስ እና ማረጋጊያ፤ ለማቅለጥ ይረዳል እና የኬሚካል ዘላቂነትን እና የዲቪትሪፊኬሽን ባህሪያትን ያስተካክላል።