Peran Inti Silika (SiO2) dina E-Kaca

Silika (SiO2) muterkeun hiji peran kacida pivotal sarta fundamental dinaE-gelas, ngabentuk bedrock pikeun sakabéh sipat alus teuing. Kantun nempatkeun, silika teh "urut jaringan" atawa "rangka" E-kaca. Fungsina tiasa sacara khusus digolongkeun kana daérah ieu:

1. Pembentukan Struktur Jaringan Kaca (Fungsi Inti)

Ieu fungsi paling dasar silika. Silika nyaéta oksida ngabentuk kaca sorangan. Tetrahedra SiO4-na disambungkeun ka hiji jeung nu séjénna ngaliwatan ngajembatanan atom oksigén, ngabentuk struktur jaringan tilu diménsi anu kontinyu, kuat, jeung acak.

• Analogi:Ieu kawas rorongkong baja tina hiji imah dina konstruksi. Silika nyadiakeun kerangka utama pikeun sakabéh struktur kaca, sedengkeun komponén séjén (kayaning kalsium oksida, aluminium oksida, boron oksida, jsb) mangrupakeun bahan nu ngeusian atawa ngaropéa rorongkong ieu pikeun nyaluyukeun kinerja.
• Tanpa rangka silika ieu, zat kaayaan kaca anu stabil teu tiasa kabentuk.

2. Penyediaan kinerja insulasi listrik alus teuing

• Résistansi listrik tinggi:Silika sorangan boga mobilitas ion pisan low, sarta beungkeut kimia (Si-O beungkeut) pisan stabil sarta kuat, sahingga hese ionisasi. Jaringan kontinyu anu dibentukna pisan ngabatesan gerakan muatan listrik, masihan E-kaca résistansi volume anu luhur pisan sareng résistansi permukaan.
• Konstanta diéléktrik rendah sareng leungitna diéléktrik rendah:Sipat diéléktrik E-kaca stabil pisan dina frékuénsi luhur sareng suhu luhur. Ieu utamana alatan simétri jeung stabilitas struktur jaringan SiO2, nu ngakibatkeun darajat low polarisasi jeung leungitna énergi minimal (konversi jadi panas) dina médan listrik frékuénsi luhur. Hal ieu ngajadikeun eta idéal pikeun pamakéan salaku bahan tulangan dina papan sirkuit éléktronik (PCBs) jeung insulators tegangan tinggi.

3. Mastikeun stabilitas Kimia Good

E-gelas némbongkeun résistansi alus teuing pikeun cai, asam (iwal hidrofluorat jeung asam fosfat panas), sarta bahan kimia.

• Permukaan Inert:Jaringan Si-O-Si anu padet gaduh aktivitas kimiawi anu rendah pisan sareng henteu gampang ngaréaksikeun sareng cai atanapi ion H+. Ku alatan éta, résistansi hidrolisis sareng résistansi asamna saé pisan. Ieu mastikeun yén bahan komposit anu dikuatkeun ku serat gelas E ngajaga kinerjana dina jangka panjang, bahkan dina lingkungan anu parah.

4. Kontribusi pikeun Kakuatan Mechanical High

Sanajan kakuatan ahir tinaserat kacaogé dipangaruhan pisan ku faktor-faktor sapertos cacad permukaan sareng retakan mikro, kakuatan téoritisna sakitu legana asalna tina beungkeut kovalén Si-O anu kuat sareng struktur jaringan tilu diménsi.

• Énergi Bond Tinggi:Énergi beungkeut tina beungkeut Si-O kacida luhurna, nu ngajadikeun rorongkong kaca sorangan pisan kuat, nyadiakeun serat kalawan kakuatan tensile tinggi na modulus elastis.

5. Imparting Pasipatan termal idéal

• Koéfisién ékspansi termal rendah:Silika sorangan boga koefisien ékspansi termal pisan low. Kusabab eta boga fungsi minangka rorongkong utama, E-kaca ogé ngabogaan koefisien ékspansi termal rélatif low. Ieu ngandung harti yén éta boga stabilitas dimensi alus salila parobahan suhu sarta kurang kamungkinan kana ngahasilkeun stress kaleuleuwihan alatan ékspansi termal jeung kontraksi.
• Titik Softening Tinggi:Titik lebur silika kacida luhurna (kira-kira 1723∘C). Sanajan ditambahan oksida fluxing séjén lowers suhu lebur ahir E-kaca, inti SiO2 na masih ensures kaca ngabogaan titik softening sahingga tinggi jeung stabilitas termal pikeun minuhan sarat tina paling aplikasi.

Dina hasE-gelaskomposisi, eusi silika biasana 52%-56% (beurat), sahingga komponén oksida tunggal panggedena. Ieu ngahartikeun sipat dasar kaca.

Divisi Buruh diantara Oksida dina E-Kaca:

• SiO2(Silika): Rorongkong utama; nyadiakeun stabilitas struktural, insulasi listrik, durability kimiawi, jeung kakuatan.
• Al2O3(Alumina): Urut jaringan bantu sareng penstabil; ngaronjatkeun stabilitas kimiawi, kakuatan mékanis, sarta ngurangan kacenderungan devitrification.
• B2O3(Boron Oksida): Fluks jeung harta modifier; nyata lowers suhu lebur (hémat énergi) bari ngaronjatkeun sipat termal jeung listrik.
• CaO/MgO(Kalsium Oksida/Magnésium Oksida): Fluks sareng penstabil; AIDS dina lebur tur ngaluyukeun durability kimiawi jeung sipat devitrification.