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

Silika (SiO2) ina jukumu muhimu na la msingi kabisa katikaKioo cha kielektroniki, na kutengeneza msingi wa sifa zake zote bora. Kwa ufupi, silika ni "mtandao wa awali" au "mifupa" ya kioo cha E. Kazi yake inaweza kugawanywa mahususi katika maeneo yafuatayo:

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

Hii ndiyo kazi ya msingi zaidi ya silika. Silika ni oksidi inayounda kioo yenyewe. Tetrahedra zake za SiO4 zimeunganishwa kupitia kuunganisha atomi za oksijeni, na kutengeneza muundo wa mtandao unaoendelea, imara, na usio na mpangilio.

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

2. Utoaji wa Utendaji Bora wa Insulation ya Umeme

• Upinzani wa Juu wa Umeme:Silika yenyewe ina uhamaji mdogo sana wa ioni, na kifungo cha kemikali (kifungo cha Si-O) ni thabiti na chenye nguvu, na kufanya iwe vigumu kuionisha. Mtandao unaoendelea unaounda huzuia sana mwendo wa chaji za umeme, na kutoa upinzani wa E-glass wa ujazo wa juu sana na upinzani wa uso.
• Hasara ya Dielectric ya Chini na ya Chini ya Dielectric:Sifa za dielektriki za E-glass ni thabiti sana katika masafa ya juu na halijoto ya juu. Hii ni hasa kutokana na ulinganifu na uthabiti wa muundo wa mtandao wa SiO2, ambao husababisha kiwango cha chini cha upolarishaji na upotevu mdogo wa nishati (ubadilishaji kuwa joto) katika uwanja wa umeme wa masafa ya juu. Hii inafanya iwe bora kutumika kama nyenzo ya kuimarisha katika bodi za saketi za kielektroniki (PCB) na vihami joto vya volteji ya juu.

3. Kuhakikisha Uthabiti Mzuri wa Kemikali

Kioo cha kielektroniki huonyesha upinzani bora kwa maji, asidi (isipokuwa asidi hidrofloriki na fosforasi moto), na kemikali.

• Uso Usio na Utulivu:Mtandao mnene wa Si-O-Si una shughuli ndogo sana za kemikali na hauguswi kwa urahisi na maji au ioni za H+. Kwa hivyo, upinzani wake wa hidrolisisi na upinzani wa asidi ni mzuri sana. Hii inahakikisha kwamba nyenzo zenye 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 hutokana na vifungo vikali vya Si-O na muundo wa mtandao wa pande tatu.

• Nishati ya Dhamana ya Juu:Nishati ya kifungo cha kifungo cha Si-O ni kubwa sana, ambayo hufanya mifupa ya kioo yenyewe kuwa imara sana, ikiipa nyuzi nguvu ya juu ya mvutano na moduli ya elastic.

5. Kutoa Sifa Bora za Joto

• Mgawo wa Upanuzi wa Joto la Chini:Silika yenyewe ina mgawo mdogo sana wa upanuzi wa joto. Kwa sababu hutumika kama kiunzi kikuu, E-glass pia ina mgawo mdogo wa upanuzi wa joto. Hii ina maana kwamba ina uthabiti mzuri wa vipimo wakati wa mabadiliko ya halijoto na ina uwezekano mdogo wa kutoa msongo mkubwa kutokana na upanuzi na mkazo wa joto.
• Sehemu ya Kulainisha ya Juu:Kiwango cha kuyeyuka kwa silika ni cha juu sana (takriban 1723∘C). Ingawa kuongezwa kwa oksidi zingine zinazozunguka hupunguza halijoto ya mwisho ya kuyeyuka kwa glasi ya E, kiini chake cha SiO2 bado huhakikisha glasi ina kiwango cha juu cha kulainisha na utulivu wa joto ili kukidhi mahitaji ya matumizi mengi.

Katika kawaidaKioo cha kielektronikiKwa muundo wake, kiwango cha silika kwa kawaida huwa 52%−56% (kwa uzito), na kuifanya kuwa sehemu kubwa zaidi ya oksidi. Inafafanua sifa za msingi za kioo.

Mgawanyo wa Kazi kati ya Oksidi katika Kioo cha E:

• SiO2​(Silika): Mifupa kuuhutoa uthabiti wa kimuundo, insulation ya umeme, uimara wa kemikali, na nguvu.
• Al2​O3​(Alumina): Mtandao msaidizi wa zamani na kiimarishajihuongeza uthabiti wa kemikali, nguvu ya mitambo, na hupunguza mwelekeo wa devitrification.
• B2​O3​(Oksidi ya Boroni): Kirekebishaji cha Flux na sifa; hupunguza kwa kiasi kikubwa halijoto ya kuyeyuka (kuokoa nishati) huku ikiboresha sifa za joto na umeme.
• CaO/MgO(Kalsiamu Oksidi/Magnesiamu Oksidi): Flux na kiimarishajiHusaidia katika kuyeyusha na kurekebisha uimara wa kemikali na sifa za uondoaji wa vioksidishaji.