სილიციუმი (SiO2) აბსოლუტურად გადამწყვეტ და ფუნდამენტურ როლს ასრულებსელექტრონული მინა, რაც მისი ყველა შესანიშნავი თვისების საფუძველს ქმნის. მარტივად რომ ვთქვათ, სილიციუმი ელექტრონული მინის „ქსელის შემქმნელი“ ან „ჩონჩხია“. მისი ფუნქცია შეიძლება კონკრეტულად შემდეგ სფეროებად დაიყოს:
1. მინის ქსელის სტრუქტურის ფორმირება (ძირითადი ფუნქცია)
ეს სილიციუმის ყველაზე ფუნდამენტური ფუნქციაა. სილიციუმი თავად მინის წარმომქმნელი ოქსიდია. მისი SiO4 ტეტრაედრები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ჟანგბადის ატომების მეშვეობით, რაც ქმნის უწყვეტ, მყარ და შემთხვევით სამგანზომილებიან ქსელურ სტრუქტურას.
- ანალოგია:ეს მშენებარე სახლის ფოლადის ჩონჩხს ჰგავს. სილიციუმი მთელი მინის სტრუქტურის ძირითად ჩარჩოს წარმოადგენს, ხოლო სხვა კომპონენტები (როგორიცაა კალციუმის ოქსიდი, ალუმინის ოქსიდი, ბორის ოქსიდი და ა.შ.) არის მასალები, რომლებიც ავსებენ ან ცვლიან ამ ჩონჩხს მუშაობის რეგულირების მიზნით.
- ამ სილიციუმის ჩონჩხის გარეშე, სტაბილური მინისებრი მდგომარეობის მქონე ნივთიერების წარმოქმნა შეუძლებელია.
2. შესანიშნავი ელექტროიზოლაციის მახასიათებლების უზრუნველყოფა
- მაღალი ელექტრული წინაღობა:სილიციუმს თავისთავად აქვს უკიდურესად დაბალი იონური მობილურობა, ხოლო ქიმიური ბმა (Si-O ბმა) ძალიან სტაბილური და ძლიერია, რაც ართულებს მის იონიზაციას. მის მიერ წარმოქმნილი უწყვეტი ქსელი მნიშვნელოვნად ზღუდავს ელექტრული მუხტების მოძრაობას, რაც E-მინას ძალიან მაღალ მოცულობით და ზედაპირულ წინაღობას ანიჭებს.
- დაბალი დიელექტრიკული მუდმივა და დაბალი დიელექტრიკული დანაკარგი:ელექტრონული მინის დიელექტრული თვისებები ძალიან სტაბილურია მაღალ სიხშირეებსა და მაღალ ტემპერატურაზე. ეს ძირითადად განპირობებულია SiO2 ქსელის სტრუქტურის სიმეტრიითა და სტაბილურობით, რაც იწვევს პოლარიზაციის დაბალ ხარისხს და ენერგიის მინიმალურ დანაკარგს (სითბოდ გარდაქმნას) მაღალი სიხშირის ელექტრულ ველში. ეს მას იდეალურს ხდის ელექტრონული მიკროსქემების (PCB) და მაღალი ძაბვის იზოლატორებში გამაგრების მასალად გამოსაყენებლად.
3. კარგი ქიმიური სტაბილურობის უზრუნველყოფა
ელექტრონული მინა ავლენს შესანიშნავ მდგრადობას წყლის, მჟავების (გარდა ფტორწყალბადმჟავას და ცხელი ფოსფორმჟავას) და ქიმიკატების მიმართ.
- ინერტული ზედაპირი:მკვრივ Si-O-Si ქსელს ძალიან დაბალი ქიმიური აქტივობა აქვს და ადვილად არ შედის რეაქციაში წყალთან ან H+ იონებთან. ამიტომ, მისი ჰიდროლიზისადმი მდგრადობა და მჟავასთან მდგრადობა ძალიან კარგია. ეს უზრუნველყოფს, რომ E-მინის ბოჭკოთი გამაგრებული კომპოზიტური მასალები დიდხანს შეინარჩუნებენ თავიანთ მუშაობას, თუნდაც მკაცრ გარემოში.
4. მაღალი მექანიკური სიმტკიცის ხელშეწყობა
მიუხედავად იმისა, რომ საბოლოო სიძლიერემინის ბოჭკოებიასევე დიდ გავლენას ახდენს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ზედაპირული დეფექტები და მიკრობზარები, მათი თეორიული სიმტკიცე დიდწილად განპირობებულია ძლიერი Si-O კოვალენტური ბმებით და სამგანზომილებიანი ქსელის სტრუქტურით.
- მაღალი ბმის ენერგია:Si-O ბმის ბმის ენერგია ძალიან მაღალია, რაც თავად მინის ჩონჩხს უკიდურესად მტკიცეს ხდის, რაც ბოჭკოს მაღალ დაჭიმვის სიმტკიცესა და ელასტიურობის მოდულს ანიჭებს.
5. იდეალური თერმული თვისებების მინიჭება
- დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი:სილიციუმს თავად აქვს თერმული გაფართოების ძალიან დაბალი კოეფიციენტი. რადგან ის ძირითად ჩონჩხს წარმოადგენს, ელექტრომაგნიტურ მინას ასევე აქვს შედარებით დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი. ეს ნიშნავს, რომ მას აქვს კარგი განზომილებიანი სტაბილურობა ტემპერატურის ცვლილებების დროს და ნაკლებად სავარაუდოა, რომ წარმოქმნას ზედმეტი დაძაბულობა თერმული გაფართოებისა და შეკუმშვის გამო.
- მაღალი დარბილების წერტილი:სილიციუმის დნობის წერტილი უკიდურესად მაღალია (დაახლოებით 1723∘C). მიუხედავად იმისა, რომ სხვა ფლუს-ოქსიდების დამატება ამცირებს E-მინის საბოლოო დნობის ტემპერატურას, მისი SiO2 ბირთვი მაინც უზრუნველყოფს მინის საკმარისად მაღალ დარბილების წერტილს და თერმულ სტაბილურობას, რათა დააკმაყოფილოს უმეტესი გამოყენების მოთხოვნები.
ტიპურელექტრონული მინაშემადგენლობის მიხედვით, სილიციუმის შემცველობა, როგორც წესი, 52%-56%-ია (წონის მიხედვით), რაც მას ყველაზე დიდ ოქსიდის კომპონენტად აქცევს. ის განსაზღვრავს მინის ფუნდამენტურ თვისებებს.
შრომის განაწილება ელექტრონული მინის ოქსიდებს შორის:
- SiO2(სილიციუმი): მთავარი ჩონჩხიუზრუნველყოფს სტრუქტურულ სტაბილურობას, ელექტრო იზოლაციას, ქიმიურ გამძლეობას და სიმტკიცეს.
- Al2O3(ალუმინის ოქსიდი): დამხმარე ქსელის ფორმირებისა და სტაბილიზატორისზრდის ქიმიურ სტაბილურობას, მექანიკურ სიმტკიცეს და ამცირებს დევიტრიფიკაციის ტენდენციას.
- B2O3(ბორის ოქსიდი): ნაკადი და თვისებების მოდიფიკატორიმნიშვნელოვნად ამცირებს დნობის ტემპერატურას (ენერგიის დაზოგვა), ამავდროულად აუმჯობესებს თერმულ და ელექტრულ თვისებებს.
- CaO/MgO(კალციუმის ოქსიდი/მაგნიუმის ოქსიდი): ნაკადი და სტაბილიზატორი; ხელს უწყობს დნობას და არეგულირებს ქიმიური გამძლეობას და დემიტრიფიკაციის თვისებებს.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 10 ოქტომბერი
