Peran Inti Silika (SiO2) ing E-Glass

Silika (SiO2) nduweni peran penting lan fundamental ingKaca-e, mbentuk watu dhasar kanggo kabeh sipate sing apik banget. Sederhanane, silika minangka "pembentuk jaringan" utawa "kerangka" saka E-glass. Fungsine bisa dikategorikake kanthi khusus menyang wilayah ing ngisor iki:

1. Pembentukan Struktur Jaringan Kaca (Fungsi Inti)

Iki minangka fungsi silika sing paling dhasar. Silika dhewe minangka oksida pembentuk kaca. Tetrahedra SiO4-ne disambungake siji lan sijine liwat ngubungake atom oksigen, mbentuk struktur jaringan telung dimensi sing terus-terusan, kuwat, lan acak.

• Analogi:Iki kaya rangka baja omah sing lagi dibangun. Silika nyedhiyakake kerangka utama kanggo kabeh struktur kaca, dene komponen liyane (kayata kalsium oksida, aluminium oksida, boron oksida, lan liya-liyane) minangka bahan sing ngisi utawa ngowahi rangka iki kanggo nyetel kinerja.
• Tanpa kerangka silika iki, zat sing stabil kaya kaca ora bisa dibentuk.

2. Nyedhiyakake Kinerja Isolasi Listrik sing Apik banget

• Resistivitas Listrik Dhuwur:Silika dhewe nduweni mobilitas ion sing sithik banget, lan ikatan kimia (ikatan Si-O) stabil lan kuwat banget, saengga angel diionisasi. Jaringan terus-terusan sing dibentuk mbatesi gerakan muatan listrik, menehi E-glass resistivitas volume lan resistivitas permukaan sing dhuwur banget.
• Konstanta Dielektrik Rendah lan Kerugian Dielektrik Rendah:Sifat dielektrik E-glass stabil banget ing frekuensi dhuwur lan suhu dhuwur. Iki utamane amarga simetri lan stabilitas struktur jaringan SiO2, sing nyebabake tingkat polarisasi sing sithik lan kerugian energi (konversi dadi panas) minimal ing medan listrik frekuensi dhuwur. Iki ndadekake cocog kanggo digunakake minangka bahan penguat ing papan sirkuit elektronik (PCB) lan insulator tegangan dhuwur.

3. Njamin Stabilitas Kimia sing Apik

E-glass nduweni ketahanan sing apik banget marang banyu, asam (kajaba asam fluorida lan asam fosfat panas), lan bahan kimia.

• Permukaan Inert:Jaringan Si-O-Si sing padhet nduweni aktivitas kimia sing sithik banget lan ora gampang reaksi karo banyu utawa ion H+. Mulane, resistensi hidrolisis lan resistensi asam apik banget. Iki njamin yen bahan komposit sing dikuatake dening serat E-glass njaga kinerjane sajrone jangka panjang, sanajan ing lingkungan sing atos.

4. Kontribusi kanggo Kekuatan Mekanik sing Dhuwur

Sanajan kekuwatan pungkasan sakaserat kacauga dipengaruhi banget dening faktor-faktor kayata cacat permukaan lan mikro-retakan, kekuwatan teoretis kasebut umume asale saka ikatan kovalen Si-O sing kuwat lan struktur jaringan telung dimensi.

• Energi Ikatan Tinggi:Energi ikatan saka ikatan Si-O dhuwur banget, sing ndadekake kerangka kaca kasebut kuwat banget, nyedhiyakake serat kanthi kekuatan tarik lan modulus elastis sing dhuwur.

5. Menehi Sifat Termal Ideal

• Koefisien Ekspansi Termal Rendah:Silika dhewe nduweni koefisien ekspansi termal sing sithik banget. Amarga dadi kerangka utama, E-glass uga nduweni koefisien ekspansi termal sing relatif sithik. Iki tegese nduweni stabilitas dimensi sing apik sajrone owah-owahan suhu lan kurang cenderung ngasilake stres sing berlebihan amarga ekspansi lan kontraksi termal.
• Titik Pelunakan Tinggi:Titik leleh silika iku dhuwur banget (kurang luwih 1723∘C). Sanajan tambahan oksida fluks liyane nyuda suhu leleh pungkasan kaca-E, inti SiO2 isih njamin kaca kasebut duwe titik leleh sing cukup dhuwur lan stabilitas termal kanggo nyukupi syarat-syarat umume aplikasi.

Ing sawijining kahanan khasKaca-ekomposisi, kandungan silika biasane 52%−56% (miturut bobot), dadi komponen oksida paling gedhé. Iki nemtokaké sipat dhasar kaca.

Pambagian Tenaga Kerja antarane Oksida ing E-Glass:

• SiO2(Silika): Kerangka utama; nyedhiyakake stabilitas struktural, insulasi listrik, daya tahan kimia, lan kekuatan.
• Al2O3(Alumina): Pembentuk lan stabilisator jaringan bantu; nambah stabilitas kimia, kekuatan mekanik, lan nyuda kecenderungan devitrifikasi.
• B2O3(Boron Oksida): Pengubah fluks lan properti; nyuda suhu leleh (ngirit energi) kanthi signifikan nalika ningkatake sifat termal lan listrik.
• CaO/MgO(Kalsium Oksida/Magnesium Oksida): Fluks lan stabilisator; mbantu nglelehaké lan nyetel daya tahan kimia lan sipat devitrifikasi.