Déi zentral Roll vu Siliziumdioxid (SiO2) an E-Glas

Siliziumdioxid (SiO2) spillt eng absolut zentral a fundamental Roll dobäi.E-Glas, deen de Grondstee fir all seng exzellent Eegeschafte bilt. Einfach ausgedréckt, ass Siliziumdioxid den "Netzwierkbilder" oder "Skelett" vum E-Glas. Seng Funktioun kann spezifesch an déi folgend Beräicher agedeelt ginn:

1. Bildung vun der Glasnetzstruktur (Kärfunktioun)

Dëst ass déi fundamentalst Funktioun vu Siliziumdioxid. Siliziumdioxid ass selwer en glasbildend Oxid. Seng SiO4-Tetraeder sinn duerch Brécke tëscht Sauerstoffatome matenee verbonnen, wouduerch eng kontinuéierlech, robust an zoufälleg dräidimensional Netzwierkstruktur entsteet.

• Analogie:Dëst ass wéi de Stolskelett vun engem Haus am Bau. Siliziumdioxid stellt den Haaptrahmen fir déi ganz Glasstruktur duer, während aner Komponenten (wéi Kalziumoxid, Aluminiumoxid, Boroxid, etc.) d'Materialien sinn, déi dëst Skelett ausfëllen oder modifizéieren, fir d'Leeschtung unzepassen.
• Ouni dëst Siliziumdioxid-Skelett kann keng stabil glasartigen Zoustandssubstanz geformt ginn.

2. Erbringung vun exzellenter elektrescher Isolatiounsleistung

• Héije elektresche Widderstand:Siliziumdioxid selwer huet eng extrem niddreg Ionenmobilitéit, an déi chemesch Bindung (Si-O-Bindung) ass ganz stabil a staark, wat et schwéier mécht, se ze ioniséieren. Dat kontinuéierlecht Netzwierk, dat et bildt, limitéiert d'Beweegung vun elektresche Ladungen staark, wat dem E-Glas e ganz héije Volumenwidderstand a Flächenwidderstand gëtt.
• Niddreg dielektresch Konstant a niddreg dielektresch Verloscht:Déi dielektresch Eegeschafte vum E-Glas si ganz stabil bei héije Frequenzen an héijen Temperaturen. Dëst ass haaptsächlech wéinst der Symmetrie a Stabilitéit vun der SiO2-Netzwierkstruktur, déi zu engem niddrege Polarisatiounsgrad a minimalem Energieverloscht (Ëmwandlung an Hëtzt) an engem héichfrequenten elektresche Feld féiert. Dëst mécht et ideal fir als Verstäerkungsmaterial an elektronesche Leiterplatten (PCBs) an Héichspannungsisolatoren ze benotzen.

3. Sécherstellen vun enger gudder chemescher Stabilitéit

E-Glas weist exzellent Resistenz géint Waasser, Säuren (ausser Flusssäure a waarm Phosphorsäure) a Chemikalien op.

• Inert Uewerfläch:Dat dicht Si-O-Si-Netzwierk huet eng ganz niddreg chemesch Aktivitéit a reagéiert net einfach mat Waasser oder H+-Ionen. Dofir si seng Hydrolysebeständegkeet a Säurebeständegkeet ganz gutt. Dëst garantéiert, datt Kompositmaterialien, déi mat E-Glasfaser verstäerkt sinn, hir Leeschtung laangfristeg behalen, och a rauen Ëmfeld.

4. Bäitrag zu héijer mechanescher Stäerkt

Obwuel déi lescht Stäerkt vunGlasfaserengëtt och staark vun Faktoren wéi Uewerflächendefekter a Mikrorëss beaflosst, hir theoretesch Stäerkt staamt haaptsächlech vun de staarke Si-O kovalente Bindungen an der dräidimensionaler Netzwierkstruktur.

• Héich Bindungsenergie:D'Bindungsenergie vun der Si-O-Bindung ass ganz héich, wat de Glasskelett selwer extrem robust mécht, wat der Faser eng héich Zuchfestigkeit an elastesche Modul gëtt.

5. Ideal thermesch Eegeschafte vermëttelen

• Niddreg thermesch Expansiounskoeffizient:Siliziumdioxid selwer huet e ganz niddrege Wärmeausdehnungskoeffizient. Well et als Haaptskelett déngt, huet E-Glas och e relativ niddrege Wärmeausdehnungskoeffizient. Dëst bedeit datt et eng gutt Dimensiounsstabilitéit bei Temperaturännerungen huet a manner wahrscheinlech exzessiv Belaaschtung duerch Wärmeausdehnung a Kontraktioun generéiert.
• Héije Weichmachungspunkt:De Schmelzpunkt vu Siliziumdioxid ass extrem héich (ongeféier 1723°C). Och wann d'Zousätzlech vun anere Fluxoxiden déi endgülteg Schmelztemperatur vum E-Glas senkt, garantéiert säi SiO2-Kär ëmmer nach, datt d'Glas e genuch héije Weichmachungspunkt a thermesch Stabilitéit huet, fir d'Ufuerderunge vun de meeschte Uwendungen ze erfëllen.

An engem typeschenE-GlasWat d'Zesummesetzung ugeet, ass de Siliziumdioxidgehalt normalerweis 52%−56% (no Gewiicht), wat et zur gréisster Oxidkomponent mécht. Et definéiert déi fundamental Eegeschafte vum Glas.

Aarbechtsverdeelung tëscht Oxiden an E-Glas:

• SiO2(Kiseldioxid): Haaptskelettsuergt fir strukturell Stabilitéit, elektresch Isolatioun, chemesch Haltbarkeet a Stäerkt.
• Al2O3(Aluminiumoxid): Hëllefsnetzbildner a Stabilisator; erhéicht d'chemesch Stabilitéit, d'mechanesch Festigkeit a reduzéiert d'Tendenz fir Devitrifikatioun.
• B2​O3​(Boroxid): Flux- a Proprietéitsmodifikator; senkt d'Schmëlztemperatur däitlech (Energiespueren) a verbessert gläichzäiteg d'thermesch an elektresch Eegeschaften.
• CaO/MgO(Kalziumoxid/Magnesiumoxid): Flux a Stabilisator; hëlleft beim Schmelzen a passt d'chemesch Haltbarkeet an d'Entglasungseigenschaften un.