மின்-கிளாஸில் சிலிக்காவின் (SiO2​) முக்கிய பங்கு

சிலிக்கா (SiO2​) மிகவும் முக்கியமான மற்றும் அடிப்படையான பங்கை வகிக்கிறதுமின் கண்ணாடி, அதன் அனைத்து சிறந்த பண்புகளுக்கும் அடித்தளமாக அமைகிறது. எளிமையாகச் சொன்னால், சிலிக்கா என்பது மின்-கிளாஸின் "பிணைய முன்னோடி" அல்லது "எலும்புக்கூடு" ஆகும். அதன் செயல்பாட்டை பின்வரும் பகுதிகளாக குறிப்பாக வகைப்படுத்தலாம்:

1. கண்ணாடி வலையமைப்பு அமைப்பின் உருவாக்கம் (முக்கிய செயல்பாடு)

இது சிலிக்காவின் மிக அடிப்படையான செயல்பாடாகும். சிலிக்கா ஒரு கண்ணாடி உருவாக்கும் ஆக்சைடு தானே. அதன் SiO4​ டெட்ராஹெட்ரா, ஆக்ஸிஜன் அணுக்களைப் பாலமாகப் பிரிப்பதன் மூலம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டு, தொடர்ச்சியான, வலுவான மற்றும் சீரற்ற முப்பரிமாண வலையமைப்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

• ஒப்புமை:இது கட்டுமானத்தில் உள்ள ஒரு வீட்டின் எஃகு எலும்புக்கூடு போன்றது. சிலிக்கா முழு கண்ணாடி கட்டமைப்பிற்கும் முக்கிய கட்டமைப்பை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் மற்ற கூறுகள் (கால்சியம் ஆக்சைடு, அலுமினியம் ஆக்சைடு, போரான் ஆக்சைடு போன்றவை) செயல்திறனை சரிசெய்ய இந்த எலும்புக்கூட்டை நிரப்பும் அல்லது மாற்றியமைக்கும் பொருட்களாகும்.
• இந்த சிலிக்கா எலும்புக்கூடு இல்லாமல், ஒரு நிலையான கண்ணாடி நிலை பொருளை உருவாக்க முடியாது.

2. சிறந்த மின் காப்பு செயல்திறனை வழங்குதல்

• உயர் மின் எதிர்ப்பு:சிலிக்கா மிகக் குறைந்த அயனி இயக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வேதியியல் பிணைப்பு (Si-O பிணைப்பு) மிகவும் நிலையானது மற்றும் வலுவானது, இதனால் அயனியாக்கம் கடினமாகிறது. இது உருவாக்கும் தொடர்ச்சியான வலையமைப்பு மின் கட்டணங்களின் இயக்கத்தை பெரிதும் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது E-கிளாஸுக்கு மிக அதிக அளவு மின்தடை மற்றும் மேற்பரப்பு மின்தடையை அளிக்கிறது.
• குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறைந்த மின்கடத்தா இழப்பு:மின்-கிளாஸின் மின்கடத்தா பண்புகள் அதிக அதிர்வெண்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலைகளில் மிகவும் நிலையானவை. இது முக்கியமாக SiO2​ நெட்வொர்க் கட்டமைப்பின் சமச்சீர்மை மற்றும் நிலைத்தன்மை காரணமாகும், இதன் விளைவாக உயர் அதிர்வெண் மின்சார புலத்தில் குறைந்த அளவிலான துருவமுனைப்பு மற்றும் குறைந்தபட்ச ஆற்றல் இழப்பு (வெப்பமாக மாறுதல்) ஏற்படுகிறது. இது மின்னணு சுற்று பலகைகள் (PCBகள்) மற்றும் உயர் மின்னழுத்த மின்கடத்திகளில் வலுவூட்டல் பொருளாகப் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

3. நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்தல்

மின் கண்ணாடி நீர், அமிலங்கள் (ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் மற்றும் சூடான பாஸ்போரிக் அமிலம் தவிர) மற்றும் இரசாயனங்களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது.

• மந்த மேற்பரப்பு:அடர்த்தியான Si-O-Si வலையமைப்பு மிகக் குறைந்த வேதியியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் நீர் அல்லது H+ அயனிகளுடன் எளிதில் வினைபுரிவதில்லை. எனவே, அதன் நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் அமில எதிர்ப்பு மிகவும் நல்லது. இது E-கிளாஸ் ஃபைபரால் வலுப்படுத்தப்பட்ட கலப்பு பொருட்கள் நீண்ட காலத்திற்கு, கடுமையான சூழல்களில் கூட அவற்றின் செயல்திறனைப் பராமரிப்பதை உறுதி செய்கிறது.

4. அதிக இயந்திர வலிமைக்கு பங்களிப்பு

இறுதி பலம் என்றாலும்கண்ணாடி இழைகள்மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் மற்றும் மைக்ரோ-பிளவுகள் போன்ற காரணிகளாலும் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது, அவற்றின் தத்துவார்த்த வலிமை பெரும்பாலும் வலுவான Si-O கோவலன்ட் பிணைப்புகள் மற்றும் முப்பரிமாண நெட்வொர்க் கட்டமைப்பிலிருந்து உருவாகிறது.

• அதிக பிணைப்பு ஆற்றல்:Si-O பிணைப்பின் பிணைப்பு ஆற்றல் மிக அதிகமாக உள்ளது, இது கண்ணாடி எலும்புக்கூட்டை மிகவும் வலுவானதாக ஆக்குகிறது, இது இழைக்கு அதிக இழுவிசை வலிமை மற்றும் மீள் தன்மை கொண்ட மாடுலஸை வழங்குகிறது.

5. சிறந்த வெப்ப பண்புகளை வழங்குதல்

• குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம்:சிலிக்காவே மிகக் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது முக்கிய எலும்புக்கூட்டாகச் செயல்படுவதால், மின்-கிளாஸும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதன் பொருள் வெப்பநிலை மாற்றங்களின் போது இது நல்ல பரிமாண நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கம் காரணமாக அதிகப்படியான அழுத்தத்தை உருவாக்கும் வாய்ப்பு குறைவு.
• உயர் மென்மையாக்கும் புள்ளி:சிலிக்காவின் உருகுநிலை மிக அதிகமாக உள்ளது (தோராயமாக 1723∘C). மற்ற ஃப்ளக்ஸிங் ஆக்சைடுகளைச் சேர்ப்பது E-கிளாஸின் இறுதி உருகுநிலையைக் குறைத்தாலும், அதன் SiO2​ மையமானது, பெரும்பாலான பயன்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய கண்ணாடி போதுமான அளவு மென்மையாக்கும் புள்ளி மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

ஒரு பொதுவான முறையில்மின் கண்ணாடிகலவையில், சிலிக்கா உள்ளடக்கம் பொதுவாக 52%−56% (எடையால்) இருக்கும், இது கண்ணாடியின் மிகப்பெரிய ஆக்சைடு கூறுகளில் ஒன்றாகும். இது கண்ணாடியின் அடிப்படை பண்புகளை வரையறுக்கிறது.

மின்-கிளாஸில் ஆக்சைடுகளுக்கு இடையேயான உழைப்புப் பிரிவு:

• SiO2​(சிலிக்கா): பிரதான எலும்புக்கூடு; கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை, மின் காப்பு, வேதியியல் ஆயுள் மற்றும் வலிமையை வழங்குகிறது.
• அல்2ஓ3​(அலுமினா): துணை நெட்வொர்க் முன்னோடி மற்றும் நிலைப்படுத்தி; வேதியியல் நிலைத்தன்மை, இயந்திர வலிமையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் சிதைவு போக்கைக் குறைக்கிறது.
• பி2ஓ3(போரான் ஆக்சைடு): ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் சொத்து மாற்றியமைப்பான்; வெப்ப மற்றும் மின் பண்புகளை மேம்படுத்தும் அதே வேளையில் உருகும் வெப்பநிலையை (ஆற்றல் சேமிப்பு) கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
• CaO/MgO(கால்சியம் ஆக்சைடு/மெக்னீசியம் ஆக்சைடு): ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் நிலைப்படுத்தி; உருகுவதற்கு உதவுகிறது மற்றும் வேதியியல் நீடித்து நிலைத்தன்மை மற்றும் சிதைவு பண்புகளை சரிசெய்கிறது.