ഇ-ഗ്ലാസിൽ സിലിക്കയുടെ (SiO2​) പ്രധാന പങ്ക്

സിലിക്ക (SiO2​) വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതും അടിസ്ഥാനപരവുമായ പങ്ക് വഹിക്കുന്നുഇ-ഗ്ലാസ്, അതിന്റെ എല്ലാ മികച്ച ഗുണങ്ങൾക്കും അടിസ്ഥാനം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഇ-ഗ്ലാസിന്റെ "നെറ്റ്‌വർക്ക് ഫോർമർ" അല്ലെങ്കിൽ "അസ്ഥികൂടം" ആണ് സിലിക്ക. അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ഇനിപ്പറയുന്ന മേഖലകളായി പ്രത്യേകമായി തരംതിരിക്കാം:

1. ഗ്ലാസ് നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടനയുടെ രൂപീകരണം (കോർ ഫംഗ്ഷൻ)

സിലിക്കയുടെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ ധർമ്മമാണിത്. സിലിക്ക ഒരു ഗ്ലാസ് രൂപപ്പെടുന്ന ഓക്സൈഡ് തന്നെയാണ്. അതിന്റെ SiO4​ ടെട്രാഹെഡ്ര, ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് തുടർച്ചയായതും കരുത്തുറ്റതും ക്രമരഹിതവുമായ ഒരു ത്രിമാന ശൃംഖല ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

• സാമ്യം:ഇത് നിർമ്മാണത്തിലിരിക്കുന്ന ഒരു വീടിന്റെ ഉരുക്ക് അസ്ഥികൂടം പോലെയാണ്. മുഴുവൻ ഗ്ലാസ് ഘടനയ്ക്കും സിലിക്ക പ്രധാന ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു, അതേസമയം മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ (കാൽസ്യം ഓക്സൈഡ്, അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ്, ബോറോൺ ഓക്സൈഡ് മുതലായവ) പ്രകടനം ക്രമീകരിക്കുന്നതിനായി ഈ അസ്ഥികൂടം പൂരിപ്പിക്കുകയോ പരിഷ്കരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന വസ്തുക്കളാണ്.
• ഈ സിലിക്ക അസ്ഥികൂടം ഇല്ലാതെ, ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ഗ്ലാസ്സി സ്റ്റേറ്റ് പദാർത്ഥം രൂപപ്പെടാൻ കഴിയില്ല.

2. മികച്ച ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കൽ

• ഉയർന്ന വൈദ്യുത പ്രതിരോധം:സിലിക്കയ്ക്ക് തന്നെ വളരെ കുറഞ്ഞ അയോണ്‍ മൊബിലിറ്റി മാത്രമേയുള്ളൂ, കൂടാതെ കെമിക്കൽ ബോണ്ട് (Si-O ബോണ്ട്) വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതും ശക്തവുമാണ്, ഇത് അയോണീകരിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഇത് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന തുടർച്ചയായ ശൃംഖല വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ചലനത്തെ വളരെയധികം നിയന്ത്രിക്കുന്നു, ഇത് ഇ-ഗ്ലാസിന് വളരെ ഉയർന്ന വോളിയം റെസിസ്റ്റിവിറ്റിയും ഉപരിതല റെസിസ്റ്റിവിറ്റിയും നൽകുന്നു.
• കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കവും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത നഷ്ടവും:ഉയർന്ന ആവൃത്തികളിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഇ-ഗ്ലാസിന്റെ ഡൈഇലക്ട്രിക് ഗുണങ്ങൾ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. ഇത് പ്രധാനമായും SiO2​ നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടനയുടെ സമമിതിയും സ്ഥിരതയുമാണ്, ഇത് ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള ധ്രുവീകരണത്തിനും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ നഷ്ടത്തിനും (താപത്തിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തിനും) കാരണമാകുന്നു. ഇത് ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളിലും (പിസിബി) ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇൻസുലേറ്ററുകളിലും ഒരു ബലപ്പെടുത്തൽ വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

3. നല്ല രാസ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കൽ

വെള്ളം, ആസിഡുകൾ (ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക്, ഹോട്ട് ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഒഴികെ), രാസവസ്തുക്കൾ എന്നിവയ്‌ക്കെതിരെ ഇ-ഗ്ലാസ് മികച്ച പ്രതിരോധം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

• നിഷ്ക്രിയ പ്രതലം:സാന്ദ്രമായ Si-O-Si ശൃംഖലയ്ക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ രാസപ്രവർത്തനമേയുള്ളൂ, വെള്ളവുമായോ H+ അയോണുകളുമായോ എളുപ്പത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല. അതിനാൽ, അതിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണ പ്രതിരോധവും ആസിഡ് പ്രതിരോധവും വളരെ നല്ലതാണ്. കഠിനമായ ചുറ്റുപാടുകളിൽ പോലും, ഇ-ഗ്ലാസ് ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ച് ശക്തിപ്പെടുത്തിയ സംയോജിത വസ്തുക്കൾ ദീർഘകാലത്തേക്ക് അവയുടെ പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

4. ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിക്കുള്ള സംഭാവന

അന്തിമ ശക്തിയാണെങ്കിലുംഗ്ലാസ് നാരുകൾഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ, സൂക്ഷ്മ വിള്ളലുകൾ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളാലും ഇവ വളരെയധികം സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു, അവയുടെ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി പ്രധാനമായും ശക്തമായ Si-O സഹസംയോജക ബന്ധനങ്ങളിൽ നിന്നും ത്രിമാന നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടനയിൽ നിന്നുമാണ്.

• ഉയർന്ന ബോണ്ട് എനർജി:Si-O ബോണ്ടിന്റെ ബോണ്ട് എനർജി വളരെ ഉയർന്നതാണ്, ഇത് ഗ്ലാസ് അസ്ഥികൂടത്തെ തന്നെ വളരെയധികം കരുത്തുറ്റതാക്കുന്നു, ഇത് ഫൈബറിന് ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയും ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസും നൽകുന്നു.

5. അനുയോജ്യമായ താപ ഗുണങ്ങൾ നൽകൽ

• കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകം:സിലിക്കയ്ക്ക് തന്നെ വളരെ കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകം മാത്രമേയുള്ളൂ. പ്രധാന അസ്ഥികൂടമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ഇ-ഗ്ലാസിന് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകവുമുണ്ട്. ഇതിനർത്ഥം താപനില വ്യതിയാനങ്ങളിൽ ഇതിന് നല്ല ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയുണ്ട്, കൂടാതെ താപ വികാസവും സങ്കോചവും മൂലം അമിതമായ സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്.
• ഉയർന്ന മൃദുലതാക്കൽ പോയിന്റ്:സിലിക്കയുടെ ദ്രവണാങ്കം വളരെ ഉയർന്നതാണ് (ഏകദേശം 1723∘C). മറ്റ് ഫ്ലക്സിംഗ് ഓക്സൈഡുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഇ-ഗ്ലാസിന്റെ അന്തിമ ദ്രവണാങ്കം കുറയ്ക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ SiO2​ കോർ ഇപ്പോഴും ഗ്ലാസിന് ഉയർന്ന മൃദുത്വ പോയിന്റും മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെയും ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് താപ സ്ഥിരതയും ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഒരു സാധാരണ രീതിയിൽഇ-ഗ്ലാസ്ഘടന അനുസരിച്ച്, സിലിക്കയുടെ അളവ് സാധാരണയായി 52%−56% (ഭാരം അനുസരിച്ച്) ആണ്, ഇത് ഗ്ലാസിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ ഒറ്റ ഓക്സൈഡ് ഘടകമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് ഗ്ലാസിന്റെ അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങളെ നിർവചിക്കുന്നു.

ഇ-ഗ്ലാസിലെ ഓക്സൈഡുകൾക്കിടയിലുള്ള തൊഴിൽ വിഭജനം:

• സിഒ2​(സിലിക്ക): പ്രധാന അസ്ഥികൂടം; ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ, രാസ ഈട്, ശക്തി എന്നിവ നൽകുന്നു.
• അൽ2ഒ3(അലുമിന): ഓക്സിലറി നെറ്റ്‌വർക്ക് ഫേമററും സ്റ്റെബിലൈസറും; രാസ സ്ഥിരത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി എന്നിവ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഡീവിട്രിഫിക്കേഷൻ പ്രവണത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ബി2ഒ3(ബോറോൺ ഓക്സൈഡ്): ഫ്ലക്സും പ്രോപ്പർട്ടി മോഡിഫയറും; താപ, വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനൊപ്പം ഉരുകൽ താപനില (ഊർജ്ജ ലാഭിക്കൽ) ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.
• CaO/MgO(കാൽസ്യം ഓക്സൈഡ്/മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്): ഫ്ലക്സും സ്റ്റെബിലൈസറും; ഉരുകുന്നതിന് സഹായിക്കുകയും രാസ ഈടുതലും ഡീവിട്രിഫിക്കേഷൻ ഗുണങ്ങളും ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.