सिलिका (SiO2) इसमें एक अत्यंत महत्वपूर्ण और मूलभूत भूमिका निभाती है।ई-गिलाससिलिका, इसके सभी उत्कृष्ट गुणों का आधार बनती है। सरल शब्दों में कहें तो, सिलिका ई-ग्लास का "नेटवर्क बनाने वाला" या "ढांचा" है। इसके कार्यों को विशेष रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
1. ग्लास नेटवर्क संरचना का निर्माण (मुख्य कार्य)
यह सिलिका का सबसे मूलभूत कार्य है। सिलिका स्वयं एक कांच बनाने वाला ऑक्साइड है। इसके SiO4 चतुष्फलक ऑक्सीजन परमाणुओं के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिससे एक सतत, मजबूत और अनियमित त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनती है।
- सादृश्य:यह निर्माणाधीन घर के स्टील के ढांचे की तरह है। सिलिका पूरी कांच की संरचना के लिए मुख्य ढांचा प्रदान करता है, जबकि अन्य घटक (जैसे कैल्शियम ऑक्साइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, बोरॉन ऑक्साइड, आदि) इस ढांचे को भरने या संशोधित करने वाले पदार्थ हैं जो इसके प्रदर्शन को बेहतर बनाते हैं।
- इस सिलिका संरचना के बिना, एक स्थिर कांच जैसी अवस्था वाला पदार्थ नहीं बन सकता है।
2. उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन का प्रावधान
- उच्च विद्युत प्रतिरोधकता:सिलिका की आयन गतिशीलता अत्यंत कम होती है, और इसका रासायनिक बंध (Si-O बंध) बहुत स्थिर और मजबूत होता है, जिससे इसका आयनीकरण मुश्किल हो जाता है। इसके द्वारा निर्मित निरंतर नेटवर्क विद्युत आवेशों की गति को काफी हद तक प्रतिबंधित करता है, जिसके परिणामस्वरूप ई-ग्लास की आयतन प्रतिरोधकता और सतह प्रतिरोधकता बहुत अधिक होती है।
- कम परावैद्युत स्थिरांक और कम परावैद्युत हानि:ई-ग्लास के परावैद्युत गुण उच्च आवृत्तियों और उच्च तापमान पर अत्यंत स्थिर होते हैं। इसका मुख्य कारण SiO2 नेटवर्क संरचना की समरूपता और स्थिरता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र में ध्रुवीकरण की मात्रा कम होती है और ऊर्जा हानि (ऊष्मा में रूपांतरण) न्यूनतम होती है। यही कारण है कि यह इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्ड (पीसीबी) और उच्च-वोल्टेज इन्सुलेटर में सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में उपयोग के लिए आदर्श है।
3. अच्छी रासायनिक स्थिरता सुनिश्चित करना
ई-ग्लास पानी, अम्लों (हाइड्रोफ्लोरिक और गर्म फॉस्फोरिक अम्ल को छोड़कर) और रसायनों के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
- अक्रिय सतह:सघन Si-O-Si नेटवर्क की रासायनिक सक्रियता बहुत कम होती है और यह पानी या H+ आयनों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करता है। इसलिए, इसकी जल अपघटन प्रतिरोधकता और अम्ल प्रतिरोधकता बहुत अच्छी होती है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि E-ग्लास फाइबर से प्रबलित मिश्रित सामग्री कठोर वातावरण में भी लंबे समय तक अपना प्रदर्शन बनाए रखती है।
4. उच्च यांत्रिक शक्ति में योगदान
हालाँकि अंतिम शक्तिकांच के रेशेसतही दोषों और सूक्ष्म दरारों जैसे कारकों से भी यह काफी प्रभावित होता है, जबकि इसकी सैद्धांतिक मजबूती काफी हद तक मजबूत Si-O सहसंयोजक बंधों और त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना से प्राप्त होती है।
- उच्च बंधन ऊर्जा:Si-O बंध की बंध ऊर्जा बहुत अधिक होती है, जो कांच के ढांचे को ही अत्यंत मजबूत बनाती है, जिससे फाइबर को उच्च तन्यता शक्ति और प्रत्यास्थ मापांक प्राप्त होता है।
5. आदर्श ऊष्मीय गुण प्रदान करना
- निम्न तापीय विस्तार गुणांक:सिलिका का तापीय प्रसार गुणांक बहुत कम होता है। मुख्य संरचना के रूप में सिलिका के उपयोग के कारण, ई-ग्लास का तापीय प्रसार गुणांक भी अपेक्षाकृत कम होता है। इसका अर्थ है कि तापमान परिवर्तन के दौरान इसकी आयामी स्थिरता अच्छी रहती है और तापीय प्रसार और संकुचन के कारण अत्यधिक तनाव उत्पन्न होने की संभावना कम होती है।
- उच्च नरमी बिंदु:सिलिका का गलनांक अत्यंत उच्च होता है (लगभग 1723°C)। यद्यपि अन्य फ्लक्सिंग ऑक्साइड मिलाने से ई-ग्लास का अंतिम गलनांक कम हो जाता है, फिर भी इसकी SiO2 कोर यह सुनिश्चित करती है कि ग्लास का मृदुकरण बिंदु और ऊष्मीय स्थिरता अधिकांश अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च हो।
एक सामान्यई-गिलासइस संरचना में, सिलिका की मात्रा आमतौर पर 52%-56% (वजन के अनुसार) होती है, जो इसे सबसे बड़ा ऑक्साइड घटक बनाती है। यह कांच के मूलभूत गुणों को निर्धारित करता है।
ई-ग्लास में ऑक्साइडों के बीच श्रम विभाजन:
- SiO2(सिलिका): मुख्य कंकालयह संरचनात्मक स्थिरता, विद्युत इन्सुलेशन, रासायनिक स्थायित्व और मजबूती प्रदान करता है।
- Al2O3(एल्यूमिना): सहायक नेटवर्क निर्माता और स्टेबलाइज़रइससे रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक शक्ति बढ़ती है तथा रासायनिक क्षरण की प्रवृत्ति कम होती है।
- बी2ओ3(बोरॉन ऑक्साइड): प्रवाह और संपत्ति संशोधकयह गलनांक को काफी हद तक कम करता है (ऊर्जा की बचत करता है) जबकि तापीय और विद्युत गुणों में सुधार करता है।
- CaO/MgO(कैल्शियम ऑक्साइड/मैग्नीशियम ऑक्साइड): प्रवाह और स्टेबलाइज़रयह पिघलने में सहायता करता है और रासायनिक स्थायित्व और विट्रिफिकेशन गुणों को समायोजित करता है।
पोस्ट करने का समय: 10 अक्टूबर 2025
