Ang Pangunahing Papel ng Silica (SiO2​) sa E-Glass

Ang Silica (SiO2​) ay gumaganap ng isang ganap na mahalaga at pangunahing papel saE-salamin, na bumubuo ng bedrock para sa lahat ng magagandang katangian nito. Sa madaling salita, ang silica ay ang “network former” o “skeleton” ng E-glass. Ang pag-andar nito ay maaaring partikular na ikategorya sa mga sumusunod na lugar:

1. Pagbuo ng Glass Network Structure (Core Function)

Ito ang pinakapangunahing pag-andar ng silica. Ang silica ay isang glass-forming oxide mismo. Ang SiO4​ tetrahedra nito ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng bridging oxygen atoms, na bumubuo ng tuluy-tuloy, matatag, at random na three-dimensional na istraktura ng network.

• pagkakatulad:Ito ay tulad ng bakal na kalansay ng isang ginagawang bahay. Ang Silica ay nagbibigay ng pangunahing balangkas para sa buong istraktura ng salamin, habang ang iba pang mga bahagi (tulad ng calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, atbp.) ay ang mga materyales na pumupuno o nagbabago sa balangkas na ito upang ayusin ang pagganap.
• Kung wala ang silica skeleton na ito, hindi mabubuo ang isang stable glassy state substance.

2. Pagbibigay ng Napakahusay na Pagganap ng Electrical Insulation

• Mataas na Electrical Resistivity:Ang silica mismo ay may napakababang ion mobility, at ang chemical bond (Si-O bond) ay napakatatag at malakas, na nagpapahirap sa pag-ionize. Ang tuluy-tuloy na network na nabuo nito ay lubos na naghihigpit sa paggalaw ng mga singil sa kuryente, na nagbibigay sa E-glass ng napakataas na volume resistivity at surface resistivity.
• Mababang Dielectric Constant at Mababang Dielectric Loss:Ang mga dielectric na katangian ng E-glass ay napaka-stable sa mataas na frequency at mataas na temperatura. Ito ay higit sa lahat dahil sa simetrya at katatagan ng istraktura ng network ng SiO2, na nagreresulta sa isang mababang antas ng polarisasyon at minimal na pagkawala ng enerhiya (conversion sa init) sa isang high-frequency na electric field. Ginagawa nitong mainam para gamitin bilang isang pampalakas na materyal sa mga electronic circuit board (PCB) at mga insulator na may mataas na boltahe.

3. Pagtiyak ng Magandang Katatagan ng Kemikal

Ang E-glass ay nagpapakita ng mahusay na pagtutol sa tubig, mga acid (maliban sa hydrofluoric at mainit na phosphoric acid), at mga kemikal.

• Inert Surface:Ang siksik na Si-O-Si network ay may napakababang aktibidad ng kemikal at hindi madaling tumutugon sa tubig o mga H+ ions. Samakatuwid, ang hydrolysis resistance at acid resistance nito ay napakahusay. Tinitiyak nito na ang mga composite na materyales na pinalakas ng E-glass fiber ay nagpapanatili ng kanilang pagganap sa mahabang panahon, kahit na sa malupit na kapaligiran.

4. Kontribusyon sa Mataas na Lakas ng Mekanikal

Bagaman ang huling lakas ngmga hibla ng salaminay lubos na naiimpluwensyahan ng mga kadahilanan tulad ng mga depekto sa ibabaw at mga micro-crack, ang kanilang teoretikal na lakas ay higit sa lahat ay nagmumula sa malakas na Si-O covalent bond at ang three-dimensional na istraktura ng network.

• Mataas na Enerhiya ng Bond:Ang enerhiya ng bono ng Si-O bond ay napakataas, na ginagawang lubos na matatag ang mismong glass skeleton, na nagbibigay ng fiber na may mataas na tensile strength at elastic modulus.

5. Pagbibigay ng Mga Ideal na Thermal Properties

• Mababang Thermal Expansion Coefficient:Ang silica mismo ay may napakababang koepisyent ng thermal expansion. Dahil ito ang nagsisilbing pangunahing balangkas, ang E-glass ay mayroon ding medyo mababang thermal expansion coefficient. Nangangahulugan ito na mayroon itong mahusay na dimensional na katatagan sa panahon ng mga pagbabago sa temperatura at mas malamang na makabuo ng labis na stress dahil sa thermal expansion at contraction.
• Mataas na Softening Point:Napakataas ng punto ng pagkatunaw ng Silica (humigit-kumulang 1723∘C). Bagama't ang pagdaragdag ng iba pang mga fluxing oxide ay nagpapababa sa huling temperatura ng pagkatunaw ng E-glass, tinitiyak pa rin ng SiO2​ core nito na ang salamin ay may sapat na mataas na softening point at thermal stability upang matugunan ang mga kinakailangan ng karamihan sa mga application.

Sa isang tipikalE-salaminkomposisyon, ang nilalaman ng silica ay karaniwang 52%−56% (sa timbang), na ginagawa itong nag-iisang pinakamalaking bahagi ng oxide. Tinutukoy nito ang mga pangunahing katangian ng salamin.

Dibisyon ng Paggawa sa mga Oxide sa E-Glass:

• SiO2​(Silica): Pangunahing balangkas; nagbibigay ng structural stability, electrical insulation, chemical durability, at strength.
• Al2​O3​(Alumina): Ang dating at stabilizer ng auxiliary network; pinatataas ang katatagan ng kemikal, lakas ng makina, at binabawasan ang pagkahilig sa devitrification.
• B2O3(Boron oxide): Flux at property modifier; makabuluhang pinabababa ang temperatura ng pagkatunaw (pagtitipid ng enerhiya) habang pinapabuti ang mga thermal at electrical properties.
• CaO/MgO(Calcium Oxide/Magnesium Oxide): Flux at stabilizer; tumutulong sa pagtunaw at inaayos ang tibay ng kemikal at mga katangian ng devitrification.