Silizeak (SiO2) funtsezko zeregina duE-beira, bere propietate bikain guztien oinarria osatuz. Laburbilduz, silizea E-beiraren "sare-eratzailea" edo "eskeletoa" da. Bere funtzioa honako arlo hauetan sailka daiteke:
1. Beirazko Sare Egituraren Eraketa (Funtzio Nagusia)
Hau da silizearen funtziorik oinarrizkoena. Silizea bera beira sortzen duen oxidoa da. Bere SiO4 tetraedroak elkarri lotuta daude oxigeno atomoen zubi bidez, hiru dimentsioko sare-egitura jarraitu, sendo eta ausazko bat osatuz.
- Analogia:Eraikitzen ari den etxe baten altzairuzko eskeletoaren antzekoa da hau. Silizeak beirazko egitura osoaren egitura nagusia eskaintzen du, eta beste osagai batzuk (kaltzio oxidoa, aluminio oxidoa, boro oxidoa, etab.) eskeleto hori betetzen edo aldatzen duten materialak dira, errendimendua doitzeko.
- Silize eskeleto hori gabe, ezin da beirazko egoera egonkor bat sortu.
2. Isolamendu elektrikoaren errendimendu bikainaren hornidura
- Erresistentzia elektriko handia:Silizeak berak ioien mugikortasun oso baxua du, eta lotura kimikoa (Si-O lotura) oso egonkorra eta sendoa da, ionizatzea zailduz. Eratzen duen sare jarraituak karga elektrikoen mugimendua asko mugatzen du, E-beirari bolumen-erresistentzia eta gainazal-erresistentzia oso handiak emanez.
- Konstante dielektriko baxua eta galera dielektriko baxua:E-glass-aren propietate dielektrikoak oso egonkorrak dira maiztasun altuetan eta tenperatura altuetan. Hau batez ere SiO2 sare-egituraren simetriari eta egonkortasunari zor zaio, eta horrek polarizazio-maila baxua eta energia-galera minimoa (bero bihurketa) eragiten ditu maiztasun handiko eremu elektriko batean. Horrek aproposa bihurtzen du zirkuitu elektronikoetan (PCB) eta tentsio handiko isolatzaileetan indargarri-material gisa erabiltzeko.
3. Egonkortasun kimiko ona bermatzea
E-beirazko beirak erresistentzia bikaina erakusten du urarekiko, azidoekiko (azido fluorhidrikoa eta fosforiko beroa izan ezik) eta produktu kimikoekiko.
- Gainazal geldoa:Si-O-Si sare trinkoak jarduera kimiko oso baxua du eta ez du erraz erreakzionatzen urarekin edo H+ ioiekin. Hori dela eta, hidrolisiarekiko eta azidoarekiko erresistentzia oso onak ditu. Horrek bermatzen du E-beira-zuntzez indartutako material konposatuek epe luzera mantentzen dutela beren errendimendua, baita ingurune gogorretan ere.
4. Erresistentzia mekaniko handiari egindako ekarpena
Azken indarra izan arrenbeira-zuntzakgainazaleko akatsak eta mikro-arrailak bezalako faktoreek ere eragin handia dute, baina haien indar teorikoa neurri handi batean Si-O lotura kobalente sendoetatik eta hiru dimentsioko sare-egituretatik dator.
- Lotura-energia handia:Si-O loturaren lotura-energia oso altua da, eta horrek beira-eskeletoa bera oso sendoa bihurtzen du, zuntzari trakzio-erresistentzia eta elastikotasun-modulu handia emanez.
5. Ezaugarri termiko idealak ematea
- Hedapen Termiko Koefiziente Baxua:Silizeak berak oso hedapen termiko koefiziente baxua du. Eskeleto nagusi gisa balio duenez, E-beirak ere hedapen termiko koefiziente nahiko baxua du. Horrek esan nahi du tenperatura aldaketetan dimentsio-egonkortasun ona duela eta hedapen eta uzkurdura termikoengatik gehiegizko tentsioa sortzeko aukera gutxiago duela.
- Biguntze-puntu altua:Silizearen urtze-puntua oso altua da (gutxi gorabehera 1723 °C). Beste fluxing oxido batzuk gehitzeak E-beiraren azken urtze-tenperatura jaisten badu ere, bere SiO2 nukleoak beirak biguntze-puntu eta egonkortasun termiko nahikoa altua duela ziurtatzen du aplikazio gehienen eskakizunak betetzeko.
Tipiko batean.E-beiraKonposizioari dagokionez, silize edukia normalean % 52−% 56koa da (pisuan), eta horrek oxido osagairik handiena bihurtzen du. Beiraren oinarrizko propietateak definitzen ditu.
E-beiraren oxidoen arteko lanaren banaketa:
- SiO2(Silizea): Eskeleto nagusia; egitura-egonkortasuna, isolamendu elektrikoa, iraunkortasun kimikoa eta erresistentzia eskaintzen ditu.
- Al2O3(Alumina): Sare laguntzailea eratzailea eta egonkortzailea; egonkortasun kimikoa eta erresistentzia mekanikoa handitzen ditu eta desbitrifikazio joera murrizten du.
- B2O3(Boro oxidoa): Fluxu eta propietate aldatzailea; urtze-tenperatura nabarmen jaisten du (energia aurreztea) propietate termiko eta elektrikoak hobetzen dituen bitartean.
- CaO/MgO(Kaltzio oxidoa/Magnesio oxidoa): Fluxua eta egonkortzailea; urtzen laguntzen du eta iraunkortasun kimikoa eta desbitrifikazio-propietateak doitzen ditu.
Argitaratze data: 2025eko urriaren 10a
