Elektron şüşədə silisiumun (SiO2) əsas rolu

Silisium (SiO2) tamamilə əsas və əsas rol oynayırElektron şüşə, bütün əla xassələri üçün təməl süxur təşkil edir. Sadə dillə desək, silisium elektron şüşənin “şəbəkəsi” və ya “skeleti”dir. Onun funksiyasını xüsusi olaraq aşağıdakı sahələrə bölmək olar:

1. Şüşə Şəbəkə Strukturunun formalaşması (Əsas funksiyası)

Bu, silisiumun ən əsas funksiyasıdır. Silisium özü şüşə əmələ gətirən oksiddir. Onun SiO4 tetraedraları oksigen atomlarını birləşdirərək bir-biri ilə davamlı, möhkəm və təsadüfi üçölçülü şəbəkə strukturu əmələ gətirir.

• Analogiya:Bu tikilməkdə olan evin polad skeletinə bənzəyir. Silisium bütün şüşə strukturu üçün əsas çərçivəni təmin edir, digər komponentlər (məsələn, kalsium oksidi, alüminium oksidi, bor oksidi və s.) performansı tənzimləmək üçün bu skeleti dolduran və ya dəyişdirən materiallardır.
• Bu silisium skeleti olmadan sabit şüşəli bir maddə əmələ gələ bilməz.

2. Mükəmməl Elektrik İzolyasiya Performansının Təmin edilməsi

• Yüksək elektrik müqaviməti:Silisiumun özü olduqca aşağı ion hərəkətliliyinə malikdir və kimyəvi bağ (Si-O bağı) çox sabit və güclüdür, ionlaşmanı çətinləşdirir. Onun yaratdığı davamlı şəbəkə elektrik yüklərinin hərəkətini xeyli məhdudlaşdırır, E-şüşə çox yüksək həcm müqaviməti və səth müqaviməti verir.
• Aşağı Dielektrik Sabit və Aşağı Dielektrik İtki:Elektron şüşənin dielektrik xüsusiyyətləri yüksək tezliklərdə və yüksək temperaturda çox sabitdir. Bu, əsasən, yüksək tezlikli elektrik sahəsində aşağı qütbləşmə dərəcəsi və minimal enerji itkisi (istiliyə çevrilmə) ilə nəticələnən SiO2 şəbəkə strukturunun simmetriyası və sabitliyi ilə bağlıdır. Bu onu elektron dövrə lövhələrində (PCB) və yüksək gərginlikli izolyatorlarda möhkəmləndirici material kimi istifadə etmək üçün ideal hala gətirir.

3. Yaxşı Kimyəvi Sabitliyin Təmin Edilməsi

Elektron şüşə suya, turşulara (hidroflorik və isti fosfor turşusu istisna olmaqla) və kimyəvi maddələrə əla müqavimət göstərir.

• İnert Səth:Sıx Si-O-Si şəbəkəsi çox aşağı kimyəvi aktivliyə malikdir və su və ya H+ ionları ilə asanlıqla reaksiya vermir. Buna görə də onun hidroliz müqaviməti və turşu müqaviməti çox yaxşıdır. Bu, E-şüşə lifi ilə gücləndirilmiş kompozit materialların hətta çətin mühitlərdə belə uzun müddət ərzində öz performansını qorumasını təmin edir.

4. Yüksək Mexanik Gücün Töhfəsi

Baxmayaraq ki, son gücüşüşə liflərisəth qüsurları və mikro çatlar kimi amillərdən də böyük təsirlənir, onların nəzəri gücü əsasən güclü Si-O kovalent bağlarından və üçölçülü şəbəkə strukturundan qaynaqlanır.

• Yüksək Bağ Enerjisi:Si-O bağının bağlanma enerjisi çox yüksəkdir, bu da şüşə skeletin özünü son dərəcə möhkəm edir, lifi yüksək dartılma gücü və elastik modul ilə təmin edir.

5. İdeal Termal Xüsusiyyətlərin Verilməsi

• Aşağı istilik genişlənmə əmsalı:Silisiumun özü çox aşağı istilik genişlənmə əmsalına malikdir. Əsas skelet rolunu oynadığı üçün E-şüşə nisbətən aşağı istilik genişlənmə əmsalına malikdir. Bu o deməkdir ki, temperatur dəyişiklikləri zamanı yaxşı ölçülü sabitliyə malikdir və termal genişlənmə və büzülmə səbəbindən həddindən artıq stress yaratma ehtimalı azdır.
• Yüksək yumşalma nöqtəsi:Silisiumun ərimə nöqtəsi olduqca yüksəkdir (təxminən 1723∘C). Digər fluxing oksidlərinin əlavə edilməsi E-şüşənin son ərimə temperaturunu aşağı salsa da, onun SiO2 nüvəsi hələ də şüşənin əksər tətbiqlərin tələblərinə cavab vermək üçün kifayət qədər yüksək yumşalma nöqtəsinə və istilik sabitliyinə malik olmasını təmin edir.

Tipik olaraqElektron şüşətərkibində, silisium tərkibi adətən 52%-56% (çəki ilə) təşkil edir ki, bu da onu tək ən böyük oksid komponentinə çevirir. Bu şüşənin əsas xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir.

Elektron şüşədə oksidlər arasında əmək bölgüsü:

• SiO2(silisium): Əsas skelet; struktur sabitliyi, elektrik izolyasiyası, kimyəvi davamlılıq və möhkəmlik təmin edir.
• Al2O3(alüminium oksidi): Köməkçi şəbəkə qurucusu və stabilizator; kimyəvi dayanıqlığı, mexaniki gücü artırır və devitrifikasiya meylini azaldır.
• B2O3(bor oksidi): Flux və xassə dəyişdiricisi; istilik və elektrik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırarkən ərimə temperaturunu (enerjiyə qənaət) əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
• CaO/MgO(Kalsium oksidi/maqnezium oksidi): Flux və stabilizator; əriməyə kömək edir və kimyəvi davamlılığı və devitrifikasiya xüsusiyyətlərini tənzimləyir.