Цахиурын давхар исэл (SiO2)-ийн цахилгаан шилэн дэх гол үүрэг

Цахиурын давхар исэл (SiO2) нь туйлын чухал бөгөөд үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэгЦахим шил, түүний бүх маш сайн шинж чанаруудын суурь чулуулгийг бүрдүүлдэг. Энгийнээр хэлбэл, цахиур нь E-шилний "сүлжээ үүсгэгч" буюу "араг яс" юм. Үүний үүргийг дараах хэсгүүдэд тусгайлан ангилж болно.

1. Шилэн сүлжээний бүтцийг бүрдүүлэх (Гол үүрэг)

Энэ бол цахиурын хамгийн үндсэн үүрэг юм. Цахиур нь өөрөө шил үүсгэдэг исэл юм. Түүний SiO4 тетраэдрүүд нь хүчилтөрөгчийн атомуудыг холбосноор хоорондоо холбогдож, тасралтгүй, бат бөх, санамсаргүй гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийг үүсгэдэг.

Аналоги:Энэ нь баригдаж буй байшингийн ган араг ястай адил юм. Цахиур нь шилэн бүтцийн бүхэл бүтэн гол хүрээг бүрдүүлдэг бол бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд (кальцийн исэл, хөнгөн цагааны исэл, борын исэл гэх мэт) нь энэхүү араг ясыг нөхөж эсвэл гүйцэтгэлийг тохируулахын тулд өөрчилдөг материалууд юм.
Энэхүү цахиурын араг ясгүйгээр тогтвортой шилэн төлөвт бодис үүсэх боломжгүй юм.

2. Маш сайн цахилгаан тусгаарлагчийн гүйцэтгэлийг хангах

Өндөр цахилгаан эсэргүүцэл:Цахиурын давхар исэл нь өөрөө ионы хөдөлгөөн маш багатай бөгөөд химийн холбоо (Si-O холбоо) нь маш тогтвортой бөгөөд хүчтэй тул ионжиход хэцүү болгодог. Түүний үүсгэдэг тасралтгүй сүлжээ нь цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнийг ихээхэн хязгаарлаж, E-шилэнд маш өндөр эзэлхүүн эсэргүүцэл болон гадаргуугийн эсэргүүцэл өгдөг.
Бага диэлектрик тогтмол ба бага диэлектрик алдагдал:Цахим шилний диэлектрик шинж чанар нь өндөр давтамж болон өндөр температурт маш тогтвортой байдаг. Энэ нь голчлон SiO2 сүлжээний бүтцийн тэгш хэм ба тогтвортой байдлаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь өндөр давтамжийн цахилгаан орон дахь туйлшралын түвшин бага, энергийн алдагдал (дулаан болж хувирах) хамгийн бага байдаг. Энэ нь электрон хэлхээний самбар (PCB) болон өндөр хүчдэлийн тусгаарлагчид арматурын материал болгон ашиглахад тохиромжтой болгодог.

3. Химийн сайн тогтвортой байдлыг хангах

Цахим шил нь ус, хүчил (фторын гидроксид ба халуун фосфорын хүчилээс бусад) болон химийн бодисуудад маш сайн тэсвэртэй байдаг.

Идэвхгүй гадаргуу:Өтгөн Si-O-Si сүлжээ нь маш бага химийн идэвхжилтэй бөгөөд ус эсвэл H+ ионуудтай амархан урвалд ордоггүй. Тиймээс түүний гидролизийн эсэргүүцэл ба хүчилд тэсвэртэй байдал нь маш сайн. Энэ нь E-шилэн ширхэгээр бэхжүүлсэн нийлмэл материалууд нь хатуу ширүүн орчинд ч гэсэн удаан хугацаанд гүйцэтгэлээ хадгалах боломжийг олгодог.

4. Өндөр механик бат бэх байдалд оруулсан хувь нэмэр

Хэдийгээр эцсийн хүч чадал ньшилэн утасмөн гадаргуугийн согог болон бичил хагарал зэрэг хүчин зүйлсээс ихээхэн хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн онолын бат бөх чанар нь ихэвчлэн хүчтэй Si-O ковалент холбоо болон гурван хэмжээст сүлжээний бүтцээс үүдэлтэй байдаг.

Өндөр бондын энерги:Si-O холбооны холболтын энерги маш өндөр бөгөөд энэ нь шилэн араг ясыг маш бат бөх болгож, шилэн эсийг өндөр суналтын бат бэх, уян хатан модультай болгодог.

5. Төгс дулааны шинж чанарыг өгөх

Дулааны тэлэлтийн бага коэффициент:Цахиурын давхар исэл өөрөө дулааны тэлэлтийн маш бага коэффициенттэй байдаг. Энэ нь гол араг яс болж үйлчилдэг тул E-шил нь харьцангуй бага дулааны тэлэлтийн коэффициенттэй байдаг. Энэ нь температурын өөрчлөлтийн үед сайн хэмжээст тогтвортой байдалтай бөгөөд дулааны тэлэлт ба агшилтаас болж хэт их стресс үүсгэх магадлал багатай гэсэн үг юм.
Өндөр зөөлрүүлэх цэг:Цахиурын хайлах цэг нь маш өндөр (ойролцоогоор 1723∘C). Бусад урсгалын исэл нэмэх нь E-шилний эцсийн хайлах температурыг бууруулдаг ч түүний SiO2 цөм нь ихэнх хэрэглээний шаардлагыг хангахуйц хангалттай өндөр зөөлрөх цэг болон дулааны тогтвортой байдлыг хангадаг.

Ердийн үедЦахим шилНайрлагад цахиурын агууламж ихэвчлэн 52% -56% (жингээр) байдаг тул энэ нь хамгийн том исэлдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Энэ нь шилний үндсэн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Цахим шилэн дэх ислүүдийн хөдөлмөрийн хуваарилалт:

SiO2(Цахиур): Үндсэн араг яс; бүтцийн тогтвортой байдал, цахилгаан тусгаарлагч, химийн бат бөх чанар, бат бөх чанарыг хангадаг.
Al2O3(Хөнгөн цагаан): Туслах сүлжээний үүсгэгч ба тогтворжуулагч; химийн тогтвортой байдал, механик бат бөх чанарыг нэмэгдүүлж, девитрификацийн хандлагыг бууруулдаг.
B2O3(Бор исэл): Флюс ба шинж чанарын хувиргагч; дулааны болон цахилгаан шинж чанарыг сайжруулахын зэрэгцээ хайлах температурыг мэдэгдэхүйц бууруулна (эрчим хүч хэмнэдэг).
CaO/MgO(Кальцийн исэл/Магнийн исэл): Флюс ба тогтворжуулагч; хайлахад тусалдаг бөгөөд химийн бат бөх чанар болон девитрификацийн шинж чанарыг тохируулдаг.