Jukumu la Msingi la Silika (SiO2​) katika E-Glass

Silika (SiO2) ina jukumu muhimu na la msingi katikaE-kioo, kutengeneza mwamba kwa mali zake zote bora. Kwa ufupi, silika ni "mtandao wa zamani" au "mifupa" ya glasi ya E. Kazi yake inaweza kugawanywa mahsusi katika maeneo yafuatayo:

1. Uundaji wa Muundo wa Mtandao wa Kioo (Kazi Kuu)

Hii ndiyo kazi ya msingi zaidi ya silika. Silika ni oksidi ya kutengeneza glasi yenyewe. SiO4​ tetrahedra yake imeunganishwa kwa kuunganisha atomi za oksijeni, na kutengeneza muundo wa mtandao wa pande tatu unaoendelea, thabiti na nasibu.

• Analojia:Hii ni kama mifupa ya chuma ya nyumba inayojengwa. Silika hutoa mfumo mkuu wa muundo mzima wa glasi, ilhali vipengele vingine (kama vile oksidi ya kalsiamu, oksidi ya alumini, oksidi ya boroni, n.k.) ni nyenzo zinazojaza au kurekebisha kiunzi hiki ili kurekebisha utendaji.
• Bila mifupa hii ya silika, dutu ya hali ya kioo haiwezi kuundwa.

2. Utoaji wa Utendaji Bora wa Insulation ya Umeme

• Ustahimilivu wa Juu wa Umeme:Silika yenyewe ina uhamaji wa ioni za chini sana, na dhamana ya kemikali (Bond ya Si-O) ni thabiti na yenye nguvu, na kuifanya iwe ngumu kuaini. Mtandao unaoendelea unaounda huzuia sana harakati za malipo ya umeme, kutoa kioo cha E-kioo cha juu sana cha kupinga na kupinga uso.
• Upotezaji wa Dielectric ya Chini na Upotezaji wa Dielectric ya Chini:Sifa za dielectric za glasi ya E ni thabiti sana kwa masafa ya juu na joto la juu. Hii inatokana hasa na ulinganifu na uthabiti wa muundo wa mtandao wa SiO2, ambao husababisha kiwango cha chini cha ubaguzi na upotevu mdogo wa nishati (ugeuzi hadi joto) katika uwanja wa umeme wa masafa ya juu. Hii inafanya kuwa bora kwa matumizi kama nyenzo za kuimarisha katika bodi za mzunguko wa elektroniki (PCBs) na vihami vya juu-voltage.

3. Kuhakikisha Utulivu Mzuri wa Kemikali

E-kioo huonyesha upinzani bora kwa maji, asidi (isipokuwa hidrofloriki na asidi ya fosforasi ya moto), na kemikali.

• Uso Ajizi:Mtandao mnene wa Si-O-Si una shughuli ya chini sana ya kemikali na haifanyi kazi kwa urahisi na maji au ioni za H+. Kwa hiyo, upinzani wake wa hidrolisisi na upinzani wa asidi ni nzuri sana. Hii inahakikisha kwamba nyenzo za mchanganyiko zilizoimarishwa na nyuzi za E-glasi hudumisha utendaji wao kwa muda mrefu, hata katika mazingira magumu.

4. Mchango kwa Nguvu ya Juu ya Mitambo

Ingawa nguvu ya mwisho yanyuzi za kioopia huathiriwa sana na mambo kama vile kasoro za uso na nyufa ndogo, nguvu zao za kinadharia kwa kiasi kikubwa zinatokana na vifungo vikali vya Si-O na muundo wa mtandao wa pande tatu.

• Nishati ya Dhamana ya Juu:Nishati ya dhamana ya dhamana ya Si-O ni ya juu sana, ambayo hufanya mifupa ya kioo yenyewe kuwa imara sana, ikitoa nyuzi kwa nguvu ya juu ya mkazo na moduli ya elastic.

5. Kutoa Sifa Bora za Joto

• Mgawo wa Upanuzi wa Chini wa Joto:Silika yenyewe ina mgawo wa chini sana wa upanuzi wa joto. Kwa sababu hutumika kama kiunzi kikuu, glasi ya E pia ina mgawo wa upanuzi wa chini wa mafuta. Hii inamaanisha kuwa ina uthabiti mzuri wa kipenyo wakati wa mabadiliko ya halijoto na kuna uwezekano mdogo wa kutoa mkazo kupita kiasi kutokana na upanuzi wa joto na kubana.
• Sehemu ya Kulainisha Juu:Kiwango myeyuko wa silika ni cha juu sana (takriban 1723∘C). Ingawa kuongezwa kwa oksidi zingine zinazobadilikabadilika hupunguza joto la mwisho kuyeyuka la E-glass, msingi wake wa SiO2​ bado huhakikisha kuwa glasi ina sehemu ya juu ya kulainisha ya kutosha na uthabiti wa joto ili kukidhi mahitaji ya programu nyingi.

Katika kawaidaE-kiooutungaji, maudhui ya silika kawaida ni 52% -56% (kwa uzito), na kuifanya kuwa sehemu moja kubwa ya oksidi. Inafafanua mali ya msingi ya kioo.

Mgawanyiko wa Kazi kati ya Oksidi katika E-Glass:

• SiO2(Silika): Mifupa kuu; hutoa uthabiti wa muundo, insulation ya umeme, uimara wa kemikali, na nguvu.
• Al2O3(Alumina): Mtandao msaidizi wa zamani na utulivu; huongeza uthabiti wa kemikali, nguvu za kimitambo, na hupunguza mwelekeo wa utengano.
• B2 O3(Oksidi ya Boroni): Flux na kurekebisha mali; kwa kiasi kikubwa hupunguza joto la kuyeyuka (kuokoa nishati) wakati wa kuboresha mali ya joto na umeme.
• CaO/MgO(Oksidi ya Kalsiamu/Oksidi ya Magnesiamu): Flux na utulivu; husaidia kuyeyuka na kurekebisha uimara wa kemikali na sifa za devitrification.