የፋይበርግላስ ማይክሮስትራክቸር ሚስጥሮች

የተሰሩ ምርቶችን ስናይፋይበርግላስብዙውን ጊዜ የእነሱን ገጽታ እና አጠቃቀም ብቻ እናስተውላለን፣ ነገር ግን እምብዛም አናስብም፦ የዚህ ቀጭን ጥቁር ወይም ነጭ ክር ውስጣዊ መዋቅር ምንድነው? ፋይበርግላስ እንደ ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም እና የዝገት መቋቋም ያሉ ልዩ ባህሪያቱን የሚሰጡት እነዚህ የማይታዩ ጥቃቅን መዋቅሮች ናቸው። ዛሬ፣ የአወቃቀሩን ሚስጥሮች ለመግለጥ ወደ ፋይበርግላስ "ውስጣዊ ዓለም" እንገባለን።

የማይክሮስኮፒክ ፋውንዴሽን፡ በአቶሚክ ደረጃ “የተዛባ ቅደም ተከተል”

ከአቶሚክ እይታ አንጻር፣ የፋይበርግላስ ዋና አካል ሲሊከን ዳይኦክሳይድ (በተለምዶ ከ50%-70% በክብደት) ሲሆን እንደ ካልሲየም ኦክሳይድ፣ ማግኒዚየም ኦክሳይድ እና አልሙኒየም ኦክሳይድ ያሉ ሌሎች ንጥረ ነገሮች ባህሪያቱን ለማስተካከል ተጨምረዋል። ​​የእነዚህ አቶሞች አቀማመጥ የፋይበርግላስን መሰረታዊ ባህሪያት ይወስናል።

በክሪስታል ቁሶች (እንደ ብረቶች ወይም ኳርትዝ ክሪስታሎች) ውስጥ ከሚገኙት አቶሞች “የረጅም ርቀት ቅደም ተከተል” በተለየ መልኩ፣ በፋይበርግላስ ውስጥ ያለው የአቶሚክ አቀማመጥ ያሳያል"የአጭር ጊዜ ቅደም ተከተል፣ የረጅም ጊዜ መዛባት።"በቀላል አነጋገር፣ በአካባቢው አካባቢ (በጥቂት አቶሞች ክልል ውስጥ)፣ እያንዳንዱ የሲሊኮን አቶም ከአራት የኦክስጅን አቶሞች ጋር ይገናኛል፣ ይህም ፒራሚድ የሚመስል ይፈጥራል።"ሲሊካ ቴትራሄድሮን"መዋቅር። ይህ የአካባቢ ዝግጅት የተደረደረ ነው። ሆኖም፣ በትልቁ ደረጃ፣ እነዚህ የሲሊካ ቴትራሄድራዎች እንደ ክሪስታል ውስጥ እንደ መደበኛ የሚደጋገም ጥልፍልፍ አይፈጥሩም። በምትኩ፣ በዘፈቀደ የተገናኙ እና በተዛባ ሁኔታ የተደረደሩ ናቸው፣ ልክ እንደ አንድ የግንባታ ብሎኮች ክምር በዘፈቀደ የተገጣጠሙ፣ አሞርፎስ የመስታወት መዋቅር ይፈጥራሉ።

ይህ አሞርፎስ መዋቅር በሁለቱ መካከል ካሉት ቁልፍ ልዩነቶች አንዱ ነውፋይበርግላስእና ተራ ብርጭቆ። በተራ ብርጭቆ የማቀዝቀዣ ሂደት ወቅት፣ አቶሞች ትናንሽ፣ በአካባቢው የተደረደሩ ክሪስታሎችን ለመፍጠር በቂ ጊዜ አላቸው፣ ይህም ወደ ከፍተኛ ብልጭታ ይመራል። በተቃራኒው፣ ፋይበርግላስ የሚመረተው የቀለጠ ብርጭቆን በፍጥነት በመዘርጋት እና በማቀዝቀዝ ነው። አቶሞች በሥርዓት ለመደርደር ጊዜ የላቸውም እና በዚህ በተዛባ፣ አሞርፎስ ሁኔታ "ይቀዘቅዛሉ።" ይህም በክሪስታል ወሰኖች ላይ ያሉ ጉድለቶችን ይቀንሳል፣ ይህም ፋይበር የመስታወቱን ባህሪያት እንዲጠብቅ ያስችለዋል፣ የተሻለ ጥንካሬ እና የመለጠጥ ጥንካሬ ያገኛል።

ሞኖፊላመንት መዋቅር፡- ከ"ቆዳ" እስከ "ኮር" ድረስ አንድ ወጥ የሆነ አካል

የምናየው ፋይበርግላስ በእውነቱ ከብዙ ነገሮች የተዋቀረ ነውሞኖፊላመንትስነገር ግን እያንዳንዱ ሞኖፊላመንት በራሱ የተሟላ መዋቅራዊ አሃድ ነው። ሞኖፊላመንት በተለምዶ ከ5-20 ማይክሮሜትር (ከ1/5 እስከ 1/2 የሰው ፀጉር ዲያሜትር) ዲያሜትር አለው። አወቃቀሩ ወጥ የሆነ"ጠንካራ ሲሊንደራዊ ቅርፅ"ግልጽ የሆነ ንብርብር ሳይኖር። ሆኖም ግን፣ በአጉሊ መነጽር ቅንብር ስርጭት አንፃር፣ ስውር “የቆዳ-ኮር” ልዩነቶች አሉ።

በስዕሉ ሂደት ወቅት፣ የቀለጠ ብርጭቆ ከስፒነርት ትናንሽ ቀዳዳዎች ሲወጣ፣ ከአየር ጋር ሲገናኝ ወለሉ በፍጥነት ይቀዘቅዛል፣ በጣም ቀጭን ይሆናል።"ቆዳ"ንብርብር (ከ0.1-0.5 ማይክሮሜትር ውፍረት)። ይህ የቆዳ ሽፋን ከውስጥ በጣም በፍጥነት ይቀዘቅዛል"ዋና።"በዚህም ምክንያት፣ በቆዳ ሽፋን ውስጥ ያለው የሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ይዘት ከኮር ውስጥ ካለው ትንሽ ከፍ ያለ ሲሆን የአቶሚክ አደረጃጀትም አነስተኛ ጉድለቶች ያሉት ጥቅጥቅ ያለ ነው። ይህ በስብጥር እና በአወቃቀር ውስጥ ያለው ረቂቅ ልዩነት የሞኖፊላመንቱን ገጽታ ከኮር ይልቅ በጥንካሬ እና በዝገት መቋቋም የበለጠ ጠንካራ ያደርገዋል። እንዲሁም የገጽታ ስንጥቆችን የመከሰት እድልን ይቀንሳል - የቁሳቁስ ውድቀት ብዙውን ጊዜ የሚጀምረው በወለል ጉድለቶች ሲሆን ይህ ጥቅጥቅ ያለ ቆዳ ለሞኖፊላመንቱ እንደ መከላከያ "ቅርፊት" ሆኖ ያገለግላል።

ከስውር የቆዳ-ኮር ልዩነት በተጨማሪ ከፍተኛ ጥራት ያለውፋይበርግላስሞኖፊላመንት በመስቀለኛ ክፍሉ ውስጥ በጣም ክብ ቅርጽ ያለው ሲሜትሪ አለው፣ ዲያሜትር ያለው ስህተት በተለምዶ እስከ 1 ማይክሮሜትር ድረስ ቁጥጥር ይደረግበታል። ይህ ወጥ የሆነ የጂኦሜትሪክ መዋቅር ሞኖፊላመንቱ ሲጨናነቅ፣ ጭንቀቱ በመላው መስቀለኛ ክፍል ላይ በእኩል እንዲሰራጭ ያረጋግጣል፣ ይህም በአካባቢው ውፍረት መዛባት ምክንያት የሚፈጠረውን የጭንቀት ክምችት ይከላከላል እና በዚህም ምክንያት አጠቃላይ የመሸከም ጥንካሬን ያሻሽላል።

የጋራ መዋቅር፡- የ"ክር" እና "ጨርቅ" ቅደም ተከተል ጥምረት

ሞኖፊላመንቶች ጠንካራ ቢሆኑም፣ ዲያሜትራቸው ብቻቸውን ለመጠቀም በጣም ደካማ ነው። ስለዚህ፣ ፋይበርግላስ በተለምዶ የሚገኘው በ"የጋራ"አብዛኛውን ጊዜ እንደ"የፋይበርግላስ ክር"እና"የፋይበርግላስ ጨርቅ።"የእነሱ መዋቅር የተደረደሩ የሞኖፊላመንቶች ጥምረት ውጤት ነው።

የፋይበርግላስ ክር ከደርዘን እስከ ሺዎች የሚቆጠሩ ሞኖፊላመንቶች ስብስብ ሲሆን በሁለቱም የተገጣጠሙ ናቸው"እየተጣመመ"ወይም መሆን"ያልተዛባ።"ያልተጠማዘዘ ክር ማለት ቀላል መዋቅር ያለው ትይዩ ሞኖፊላመንትስ ስብስብ ሲሆን በዋናነት የመስታወት ሱፍ፣ የተከተፉ ቃጫዎች ወዘተ ለመስራት የሚያገለግል ነው። በሌላ በኩል የተጠማዘዘ ክር የሚፈጠረው ሞኖፊላመንቶችን አንድ ላይ በማጣመር ሲሆን ከጥጥ ክር ጋር ተመሳሳይ የሆነ ጠመዝማዛ መዋቅር ይፈጥራል። ይህ መዋቅር በሞኖፊላመንቶች መካከል ያለውን የማሰሪያ ኃይል ይጨምራል፣ ይህም ክር በጭንቀት ስር እንዳይፈታ ይከላከላል፣ ይህም ለሽመና፣ ለመጠምዘዝ እና ለሌሎች የማቀነባበሪያ ቴክኒኮች ተስማሚ ያደርገዋል።"ቆጠራ"የክር (ለምሳሌ የሞኖፊላመንቶችን ብዛት የሚያሳይ ኢንዴክስ፣ 1200 ቴክስ ክር ከ1200 ሞኖፊላመንቶች የተዋቀረ ነው) እና"መጠምዘዝ"(በአንድ አሃድ ርዝመት የሚጠምዘዙት ብዛት) የክርን ጥንካሬ፣ ተለዋዋጭነት እና ቀጣይ የማቀነባበሪያ አፈፃፀም በቀጥታ ይወስናል።

የፋይበርግላስ ጨርቅ በሽመና ሂደት ከፋይበርግላስ ክር የተሰራ ሉህ መሰል መዋቅር ነው። ሦስቱ መሰረታዊ ሽመናዎች ተራ፣ ትዊል እና ሳቲን ናቸው።ተራ ሽመናጨርቁ የሚፈጠረው የክር እና የክር እርስ በርስ በመተሳሰር ሲሆን ይህም ዝቅተኛ የመተላለፍ አቅም ያለው ነገር ግን ወጥ የሆነ ጥንካሬ ያለው ጥብቅ መዋቅር ስለሚፈጥር ለተዋሃዱ ቁሳቁሶች እንደ መሰረታዊ ቁሳቁስ ተስማሚ ያደርገዋል።ትዊል ዊድየጨርቅ፣ የዋርፕ እና የሽመና ክሮች በ2፡1 ወይም 3፡1 ጥምርታ ውስጥ እርስ በርስ ይያያዛሉ፣ ይህም በላዩ ላይ ሰያፍ ንድፍ ይፈጥራል። ከቀላል ሽመና የበለጠ ተለዋዋጭ ሲሆን ብዙውን ጊዜ መታጠፍ ወይም ቅርፅ ለሚያስፈልጋቸው ምርቶች ያገለግላል።የሳቲን ሽመናየተጠላለፉ ወይም የተሸመኑ ክሮች ጥቂት የተጠላለፉ ነጥቦች አሏቸው፣ በመጠምዘዝ ወይም በሽመና ክሮች ላይ ቀጣይነት ያለው ተንሳፋፊ መስመሮችን ይፈጥራሉ። ይህ ሽመና ለንክኪ ለስላሳ እና ለስላሳ ወለል ስላለው ለጌጣጌጥ ወይም ለዝቅተኛ ግጭት ክፍሎች ተስማሚ ያደርገዋል።

ክርም ይሁን ጨርቅ፣ የጋራ መዋቅሩ ዋና አካል የአፈጻጸም ማሻሻያ ማሳካት ነው።"1+1>2"በተደረደሩ የሞኖፊላመንቶች ጥምረት አማካኝነት። ሞኖፊላመንቶቹ መሰረታዊ ጥንካሬን ይሰጣሉ፣ የጋራ መዋቅሩ ደግሞ ለቁሱ የተለያዩ ቅርጾችን፣ ተለዋዋጭነትን እና የማቀነባበሪያ ተለዋዋጭነትን ከሙቀት መከላከያ እስከ መዋቅራዊ ማጠናከሪያ ድረስ የተለያዩ ፍላጎቶችን ለማሟላት ይሰጣል።