A silice (SiO2) ghjoca un rolu assolutamente cruciale è fundamentale inVetru E, furmendu a roccia fundamentale per tutte e so eccellenti proprietà. In poche parole, a silice hè u "formatore di rete" o "scheletru" di u vetru E. A so funzione pò esse classificata specificamente in e seguenti aree:
1. Furmazione di a struttura di a rete di vetru (funzione principale)
Questa hè a funzione più fundamentale di a silice. A silice hè ella stessa un ossidu chì forma u vetru. I so tetraedri SiO4 sò cunnessi trà di elli per mezu di atomi d'ossigenu à ponte, furmendu una struttura di rete tridimensionale cuntinua, robusta è aleatoria.
- Analogia:Questu hè cum'è u scheletru d'acciaiu di una casa in custruzzione. A silice furnisce a struttura principale per tutta a struttura di vetru, mentre chì altri cumpunenti (cum'è l'ossidu di calciu, l'ossidu d'aluminiu, l'ossidu di boru, ecc.) sò i materiali chì riempienu o mudificanu stu scheletru per aghjustà e prestazioni.
- Senza stu scheletru di silice, una sustanza stabile in statu vetroso ùn pò esse furmata.
2. Prestazione di Eccellenti Prestazioni d'Isolamentu Elettricu
- Alta Resistività Elettrica:A silice stessa hà una mobilità ionica estremamente bassa, è u ligame chimicu (liame Si-O) hè assai stabile è forte, rendendu difficiule a ionizazione. A rete cuntinua ch'ella forma limita assai u muvimentu di e cariche elettriche, dendu à u vetru E una resistività di vulume è una resistività superficiale assai elevate.
- Costante dielettrica bassa è perdita dielettrica bassa:E proprietà dielettriche di l'E-glass sò assai stabili à alte frequenze è alte temperature. Questu hè principalmente duvutu à a simmetria è a stabilità di a struttura di a rete SiO2, chì si traduce in un bassu gradu di polarizazione è una perdita minima di energia (cunversione in calore) in un campu elettricu d'alta frequenza. Questu u rende ideale per l'usu cum'è materiale di rinforzu in circuiti elettronichi (PCB) è isolanti d'alta tensione.
3. Assicurà una bona stabilità chimica
U vetru E presenta una eccellente resistenza à l'acqua, à l'acidi (eccettu l'acidu fluoridrico è l'acidu fosforicu caldu) è à i prudutti chimichi.
- Superficie inerte:A densa rete Si-O-Si hà una attività chimica assai bassa è ùn reagisce micca facilmente cù l'acqua o l'ioni H+. Dunque, a so resistenza à l'idrolisi è a resistenza à l'acidi sò assai bone. Questu assicura chì i materiali cumposti rinforzati da fibra di vetru E mantenenu e so prestazioni à longu andà, ancu in ambienti difficili.
4. Cuntribuzione à l'alta resistenza meccanica
Ancu s'è a forza finale difibre di vetruhè ancu assai influenzatu da fattori cum'è i difetti di superficia è e micro-fessure, a so forza teorica deriva in gran parte da i forti ligami covalenti Si-O è da a struttura di rete tridimensionale.
- Alta energia di ligame:L'energia di ligame di u ligame Si-O hè assai alta, ciò chì rende u scheletru di vetru stessu estremamente robustu, dendu à a fibra una alta resistenza à a trazione è un modulu elasticu.
5. Trasferisce Proprietà Termiche Ideali
- Coefficiente di dilatazione termica bassu:A silice stessa hà un coefficientu di dilatazione termica assai bassu. Siccomu serve cum'è scheletru principale, u vetru E hà ancu un coefficientu di dilatazione termica relativamente bassu. Questu significa chì hà una bona stabilità dimensionale durante i cambiamenti di temperatura è hè menu prubabile di generà stress eccessivi per via di a dilatazione è a cuntrazione termica.
- Altu puntu di rammollimentu:U puntu di fusione di a silice hè estremamente altu (circa 1723∘C). Ancu s'è l'aghjunta d'altri ossidi di flussu abbassa a temperatura di fusione finale di u vetru E, u so core di SiO2 assicura sempre chì u vetru abbia un puntu di rammollimentu è una stabilità termica sufficientemente alti per risponde à i requisiti di a maiò parte di l'applicazioni.
In un tipicuVetru Ecumpusizione, u cuntenutu di silice hè di solitu 52%−56% (in pesu), ciò chì ne face u più grande cumpunente d'ossidu. Definisce e proprietà fundamentali di u vetru.
Divisione di u travagliu trà l'ossidi in u vetru E:
- SiO2(Silice): Scheletru principale; furnisce stabilità strutturale, isolamentu elettricu, durabilità chimica è forza.
- Al2O3(Alumina): Formatore di rete ausiliaria è stabilizzatoreaumenta a stabilità chimica, a resistenza meccanica è riduce a tendenza à a devitrificazione.
- B2O3(Ossidu di Boru): Modificatore di flussu è di pruprietà; abbassa significativamente a temperatura di fusione (risparmiu energeticu) mentre migliora e proprietà termiche è elettriche.
- CaO/MgO(Ossidu di calciu/Ossidu di magnesiu): Flussu è stabilizzatore; aiuta à a fusione è aghjusta a durabilità chimica è e proprietà di devitrificazione.
Data di publicazione: 10 ottobre 2025
