সিলিকা (SiO2) একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং মৌলিক ভূমিকা পালন করেই-গ্লাস, এর সকল চমৎকার বৈশিষ্ট্যের জন্য ভিত্তি তৈরি করে। সহজ কথায়, সিলিকা হল ই-গ্লাসের "নেটওয়ার্ক ফর্মার" বা "কঙ্কাল"। এর কার্যকারিতা বিশেষভাবে নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:
১. কাচের নেটওয়ার্ক কাঠামোর গঠন (মূল কার্য)
এটি সিলিকার সবচেয়ে মৌলিক কাজ। সিলিকা নিজেই একটি কাচ-গঠনকারী অক্সাইড। এর SiO4 টেট্রাহেড্রা অক্সিজেন পরমাণুগুলিকে সেতুবন্ধনের মাধ্যমে একে অপরের সাথে সংযুক্ত করে, একটি অবিচ্ছিন্ন, শক্তিশালী এবং এলোমেলো ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে।
- উপমা:এটি নির্মাণাধীন একটি বাড়ির স্টিলের কঙ্কালের মতো। সিলিকা পুরো কাচের কাঠামোর মূল কাঠামো প্রদান করে, অন্যদিকে অন্যান্য উপাদানগুলি (যেমন ক্যালসিয়াম অক্সাইড, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, বোরন অক্সাইড ইত্যাদি) হল সেই উপাদান যা কর্মক্ষমতা সামঞ্জস্য করার জন্য এই কঙ্কালটি পূরণ করে বা পরিবর্তন করে।
- এই সিলিকা কঙ্কাল ছাড়া, একটি স্থিতিশীল কাঁচের মতো পদার্থ তৈরি হতে পারে না।
2. চমৎকার বৈদ্যুতিক অন্তরণ কর্মক্ষমতা প্রদান
- উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা:সিলিকার আয়ন গতিশীলতা অত্যন্ত কম, এবং রাসায়নিক বন্ধন (Si-O বন্ধন) খুবই স্থিতিশীল এবং শক্তিশালী, যা আয়নীকরণকে কঠিন করে তোলে। এটি যে অবিচ্ছিন্ন নেটওয়ার্ক তৈরি করে তা বৈদ্যুতিক চার্জের চলাচলকে ব্যাপকভাবে সীমাবদ্ধ করে, যার ফলে ই-গ্লাস খুব উচ্চ আয়তনের প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং পৃষ্ঠের প্রতিরোধ ক্ষমতা অর্জন করে।
- নিম্ন ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক এবং নিম্ন ডাইইলেকট্রিক ক্ষতি:উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ই-গ্লাসের ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য খুবই স্থিতিশীল। এটি মূলত SiO2 নেটওয়ার্ক কাঠামোর প্রতিসাম্য এবং স্থিতিশীলতার কারণে, যার ফলে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে কম মেরুকরণ এবং ন্যূনতম শক্তি ক্ষতি (তাপে রূপান্তর) হয়। এটি ইলেকট্রনিক সার্কিট বোর্ড (PCB) এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ইনসুলেটরগুলিতে শক্তিবৃদ্ধি উপাদান হিসাবে ব্যবহারের জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে।
৩. ভালো রাসায়নিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করা
ই-গ্লাস জল, অ্যাসিড (হাইড্রোফ্লোরিক এবং গরম ফসফরিক অ্যাসিড ব্যতীত) এবং রাসায়নিকের প্রতি চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে।
- জড় পৃষ্ঠ:ঘন Si-O-Si নেটওয়ার্কের রাসায়নিক কার্যকলাপ খুবই কম এবং এটি জল বা H+ আয়নের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে না। অতএব, এর হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অ্যাসিড প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব ভালো। এটি নিশ্চিত করে যে E-গ্লাস ফাইবার দ্বারা শক্তিশালী যৌগিক পদার্থগুলি দীর্ঘমেয়াদে তাদের কর্মক্ষমতা বজায় রাখে, এমনকি কঠোর পরিবেশেও।
৪. উচ্চ যান্ত্রিক শক্তিতে অবদান
যদিও চূড়ান্ত শক্তিকাচের তন্তুপৃষ্ঠের ত্রুটি এবং মাইক্রো-ফাটলের মতো কারণগুলির দ্বারাও ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়, তাদের তাত্ত্বিক শক্তি মূলত শক্তিশালী Si-O সমযোজী বন্ধন এবং ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো থেকে উদ্ভূত হয়।
- উচ্চ বন্ধন শক্তি:Si-O বন্ডের বন্ধন শক্তি খুবই বেশি, যা কাচের কঙ্কালকে অত্যন্ত শক্তিশালী করে তোলে, যা ফাইবারকে উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক মডুলাস প্রদান করে।
৫. আদর্শ তাপীয় বৈশিষ্ট্য প্রদান
- নিম্ন তাপীয় প্রসারণ সহগ:সিলিকার তাপীয় প্রসারণ সহগ খুবই কম। যেহেতু এটি প্রধান কঙ্কাল হিসেবে কাজ করে, তাই ই-গ্লাসের তাপীয় প্রসারণ সহগও তুলনামূলকভাবে কম। এর অর্থ হল তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময় এর মাত্রিক স্থিতিশীলতা ভালো থাকে এবং তাপীয় প্রসারণ এবং সংকোচনের কারণে অতিরিক্ত চাপ তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা কম থাকে।
- উচ্চ নমনীয়তা বিন্দু:সিলিকার গলনাঙ্ক অত্যন্ত উচ্চ (প্রায় 1723∘C)। যদিও অন্যান্য ফ্লাক্সিং অক্সাইড যোগ করলে ই-গ্লাসের চূড়ান্ত গলনাঙ্ক কমে যায়, তবুও এর SiO2 কোর নিশ্চিত করে যে কাচের বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য পর্যাপ্ত উচ্চ নরমকরণ বিন্দু এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে।
একটি সাধারণভাবেই-গ্লাসগঠন অনুসারে, সিলিকার পরিমাণ সাধারণত ৫২%-৫৬% (ওজন অনুসারে) থাকে, যা এটিকে একক বৃহত্তম অক্সাইড উপাদান করে তোলে। এটি কাচের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি সংজ্ঞায়িত করে।
ই-গ্লাসে অক্সাইডের মধ্যে শ্রম বিভাজন:
- সিও২(সিলিকা): প্রধান কঙ্কাল; কাঠামোগত স্থিতিশীলতা, বৈদ্যুতিক অন্তরণ, রাসায়নিক স্থায়িত্ব এবং শক্তি প্রদান করে।
- আল২ও৩(অ্যালুমিনা): অক্জিলিয়ারী নেটওয়ার্ক প্রাক্তন এবং স্টেবিলাইজার; রাসায়নিক স্থায়িত্ব, যান্ত্রিক শক্তি বৃদ্ধি করে এবং বিচ্যুতি প্রবণতা হ্রাস করে।
- বি২ ও৩(বোরন অক্সাইড): ফ্লাক্স এবং প্রোপার্টি মডিফায়ার; তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করার সাথে সাথে গলে যাওয়ার তাপমাত্রা (শক্তি সাশ্রয়) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।
- CaO/MgO(ক্যালসিয়াম অক্সাইড/ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড): ফ্লাক্স এবং স্টেবিলাইজার; গলে যেতে সাহায্য করে এবং রাসায়নিক স্থায়িত্ব এবং বিভাজন বৈশিষ্ট্যগুলিকে সামঞ্জস্য করে।
পোস্টের সময়: অক্টোবর-১০-২০২৫
