Нақши асосии кремний (SiO2) дар E-Glass

Кремний (SiO2) дар он нақши комилан муҳим ва асосиро мебозадШишаи электронӣ, барои тамоми хосиятҳои аълои он санги заминро ташкил медиҳад. Оддӣ карда гӯем, кремний «собиқ шабака» ё «скелет»-и E-glass мебошад. Функсияи онро метавон махсусан ба соҳаҳои зерин тақсим кард:

1. Ташаккули сохтори шабакаи шишагӣ (Функсияи аслӣ)

Ин вазифаи асосии кремний аст. Кремний худи оксиди шишагин аст. Тетраэдраҳои SiO4 он ба ҳамдигар тавассути пули атомҳои оксиген пайваст шуда, сохтори шабакаи сеченакаи муттасил, мустаҳкам ва тасодуфиро ташкил медиҳанд.

• Аналогия:Ин ба скелети пулодии хонаи сохташаванда монанд аст. Силикат чаҳорчӯби асосии тамоми сохтори шишаро таъмин мекунад, дар ҳоле ки ҷузъҳои дигар (ба монанди оксиди калсий, оксиди алюминий, оксиди бор ва ғайра) маводҳое мебошанд, ки ин скелетро барои танзими иҷроиш пур мекунанд ё тағир медиҳанд.
• Бе ин скелети кремнийӣ моддаи устувори ҳолати шишагӣ ба вуҷуд омада наметавонад.

2. Таъмини иҷрои аълои изолятсияи барқ

• Муқовимати баланди барқ:Худи кремний дорои ҳаракатнокии ионҳо хеле паст аст ва пайванди кимиёвӣ (пайванди Si-O) хеле устувор ва қавӣ буда, ионизатсияро душвор мегардонад. Шабакаи муттасил, ки он ташкил медиҳад, ҳаракати зарядҳои барқро хеле маҳдуд мекунад ва ба E-glass муқовимати ҳаҷм ва муқовимати сатҳи хеле баланд медиҳад.
• Доимии пасти диэлектрикӣ ва талафоти ками диэлектрикӣ:Хусусиятҳои диэлектрикии электронии шиша дар басомадҳои баланд ва ҳарорати баланд хеле устуворанд. Ин асосан ба симметрия ва устувории сохтори шабакаи SiO2 вобаста аст, ки ба дараҷаи пасти поляризатсия ва талафоти ҳадди ақали энергия (табдил додан ба гармӣ) дар майдони электрикии басомади баланд оварда мерасонад. Ин онро барои истифода ба сифати маводи мустаҳкам дар тахтаҳои схемаҳои электронӣ (PCBs) ва изоляторҳои баландшиддат беҳтарин месозад.

3. Таъмини устувории хуби химиявӣ

Шишаи электронӣ ба об, кислотаҳо (ба истиснои кислотаи гидрофторӣ ва фосфории гарм) ва кимиёвӣ муқовимати аъло нишон медиҳад.

• Сатҳи ғайрифаъол:Шабакаи зиччи Si-O-Si дорои фаъолияти хеле пасти кимиёвӣ буда, ба осонӣ бо об ё ионҳои H+ реаксия намекунад. Аз ин рӯ, муқовимат ба гидролиз ва муқовимати кислотаи он хеле хуб аст. Ин кафолат медиҳад, ки маводҳои таркибӣ, ки бо нахи шишагии E мустаҳкам карда шудаанд, ҳатто дар муҳити сахт дар муддати тӯлонӣ кори худро нигоҳ медоранд.

4. Саҳм ба қувваи баланди механикӣ

Гарчанде ки қувваи ниҳоиинахи шишаинчунин ба омилҳои ба монанди нуқсонҳои рӯизаминӣ ва микро-тарқишҳо таъсири калон мерасонад, қувваи назариявии онҳо асосан аз пайвандҳои мустаҳками ковалентии Si-O ва сохтори сеченакаи шабака сарчашма мегирад.

• Энергияи баланди вомбарг:Энергияи пайванди пайванди Si-O хеле баланд аст, ки худи скелети шишагинро бениҳоят мустаҳкам мекунад ва нахро бо қувваи баланди кашиш ва модули чандирӣ таъмин мекунад.

5. Додани хосиятҳои гармидиҳии идеалӣ

• Коэффисиенти пасти васеъшавии гармӣ:Худи кремний дорои коэффисиенти хеле пасти васеъшавии гармӣ мебошад. Азбаски он ҳамчун скелети асосӣ хизмат мекунад, E-glass инчунин коэффисиенти нисбатан пасти васеъшавии гармӣ дорад. Ин маънои онро дорад, ки он дар давоми тағирёбии ҳарорат устувории хуби андоза дорад ва эҳтимоли кам ба вуҷуд овардани фишори аз ҳад зиёд аз сабаби васеъшавӣ ва кашиши гармӣ аст.
• Нуқтаи нармшавии баланд:Нуқтаи обшавии кремний хеле баланд аст (тақрибан 1723 ∘С). Гарчанде ки илова кардани оксидҳои дигари флюс ҳарорати ниҳоии обшавии шишаи E-шишаро паст мекунад, аммо ядрои SiO2 он то ҳол кафолат медиҳад, ки шиша нуқтаи нармшавии кофӣ ва устувории гармиро барои қонеъ кардани талаботи аксари барномаҳо таъмин мекунад.

Дар як маъмулШишаи электронӣтаркиб, таркиби кремний одатан 52% -56% (бо вазн) аст, ки онро ҷузъи ягонаи оксиди калонтарин месозад. Он хосиятҳои асосии шишаро муайян мекунад.

Тақсими меҳнат дар байни оксидҳо дар шишаи электронӣ:

• SiO2(силика): Скелети асосӣ; устувории сохтор, изолятсияи электрикӣ, устувории химиявӣ ва мустаҳкамиро таъмин мекунад.
• Al2O3(Глиноземи): Собиқ шабакаи ёрирасон ва стабилизатор; устувории химиявӣ, қувваи механикиро зиёд мекунад ва тамоюли девитрификатсияро коҳиш медиҳад.
• B2O3(оксиди бор): Флюс ва тағирдиҳандаи моликият; харорати обшавиро (сарфаи энергия) хеле паст карда, дар айни замон хосиятхои гарми ва электрикиро бехтар мекунад.
• CaO/MgO(Оксиди калсий/оксиди магний): Флюс ва стабилизатор; ба гудохта ёрӣ мерасонад ва хосиятҳои устувории кимиёвӣ ва девитрификатсияро танзим мекунад.