Biz tayyorlangan mahsulotlarni ko'rganimizdashisha tolali, biz ko'pincha ularning faqat tashqi ko'rinishi va ishlatilishini sezamiz, lekin kamdan-kam hollarda quyidagilarni o'ylaymiz: Bu ingichka qora yoki oq filamentning ichki tuzilishi qanday? Aynan shu ko'rinmas mikrotuzilmalar shisha tolaga yuqori mustahkamlik, yuqori haroratga chidamlilik va korroziyaga chidamlilik kabi noyob xususiyatlarni beradi. Bugun biz shisha tolaning "ichki dunyosi"ga chuqur kirib, uning tuzilishining sirlarini ochib beramiz.
Mikroskopik asos: Atom darajasidagi "tartibsizlik"
Atom nuqtai nazaridan, shisha tolali shishaning asosiy komponenti kremniy dioksidi (odatda og'irligi bo'yicha 50% -70%) bo'lib, uning xususiyatlarini sozlash uchun kaltsiy oksidi, magniy oksidi va alyuminiy oksidi kabi boshqa elementlar qo'shiladi. Bu atomlarning joylashuvi shisha tolali shishaning asosiy xususiyatlarini belgilaydi.
Kristall materiallardagi (masalan, metallar yoki kvarts kristallari) atomlarning "uzoq masofali tartibidan" farqli o'laroq, shisha tolali atomlarning joylashuvi quyidagilarni namoyish etadi"Qisqa masofali tartib, uzoq masofali tartibsizlik."Sodda qilib aytganda, mahalliy hududda (bir nechta atomlar oralig'ida) har bir kremniy atomi to'rtta kislorod atomi bilan bog'lanib, piramidaga o'xshash shakl hosil qiladi.“kremniy tetraedri”tuzilish. Bu mahalliy joylashuv tartibli. Biroq, kengroq miqyosda, bu kremniy tetraedralari kristalldagi kabi muntazam takrorlanuvchi panjara hosil qilmaydi. Buning o'rniga, ular tasodifiy ravishda ulangan va tartibsiz tarzda joylashtirilgan, xuddi tartibsiz yig'ilgan qurilish bloklari uyumiga o'xshab, amorf shisha strukturasini hosil qiladi.
Bu amorf struktura o'rtasidagi asosiy farqlardan biridirshisha tolaliva oddiy shisha. Oddiy shishani sovutish jarayonida atomlar kichik, mahalliy tartiblangan kristallarni hosil qilish uchun yetarli vaqtga ega bo'ladi, bu esa yuqori mo'rtlikka olib keladi. Aksincha, shisha tolali shisha eritilgan oynani tez cho'zish va sovutish orqali hosil bo'ladi. Atomlar o'zlarini tartibli tarzda joylashtirishga vaqt topa olmaydilar va bu tartibsiz, amorf holatda "muzlatilgan". Bu kristall chegaralaridagi nuqsonlarni kamaytiradi, bu esa tolaga shisha xususiyatlarini saqlab qolish va shu bilan birga yaxshiroq qattiqlik va cho'zilish kuchini oshirish imkonini beradi.
Monofilament tuzilishi: "Teri"dan "Yadro"gacha bo'lgan yagona mavjudot
Biz ko'rib turgan shisha tolali shisha aslida ko'plab qismlardan iboratmonofilamentlar, lekin har bir monofilament o'z-o'zidan to'liq strukturaviy birlikdir. Monofilament odatda 5-20 mikrometr diametrga ega (taxminan inson sochining diametrining 1/5 dan 1/2 gacha). Uning tuzilishi bir xil"qattiq silindrsimon shakl"aniq qatlamlanishsiz. Biroq, mikroskopik tarkib taqsimoti nuqtai nazaridan, nozik "teri-yadro" farqlari mavjud.
Chizish jarayonida, eritilgan shisha spinneretning kichik teshiklaridan siqib chiqarilganda, sirt havo bilan aloqa qilganda tezda soviydi va juda yupqa hosil qiladi."teri"qatlam (taxminan 0,1-0,5 mikrometr qalinlikda). Bu teri qatlami ichki qatlamga qaraganda ancha tezroq soviydi"asosiy".Natijada, teri qatlamidagi kremniy dioksidi miqdori yadroga qaraganda biroz yuqoriroq va atom joylashuvi zichroq va nuqsonlari kamroq. Tarkibi va tuzilishidagi bu nozik farq monofilament yuzasini yadroga qaraganda qattiqlik va korroziyaga chidamlilik jihatidan kuchliroq qiladi. Shuningdek, u sirt yorilish ehtimolini kamaytiradi - materialning buzilishi ko'pincha sirt nuqsonlaridan boshlanadi va bu zich teri monofilament uchun himoya "qobiq" vazifasini bajaradi.
Teri yadrosining nozik farqiga qo'shimcha ravishda, yuqori sifatlishisha tolalimonofilamentning ko'ndalang kesimida yuqori doiraviy simmetriya mavjud bo'lib, diametr xatosi odatda 1 mikrometrgacha nazorat qilinadi. Ushbu bir xil geometrik struktura monofilamentga kuchlanish berilganda, kuchlanish butun ko'ndalang kesim bo'ylab teng taqsimlanishini ta'minlaydi, bu esa mahalliy qalinlikdagi nosimmetrikliklar tufayli yuzaga keladigan kuchlanish konsentratsiyasining oldini oladi va shu bilan umumiy cho'zilish kuchini yaxshilaydi.
Kollektiv tuzilma: "Ip" va "Mato" ning tartibli kombinatsiyasi
Monofilamentlar mustahkam bo'lsa-da, ularning diametri yolg'iz foydalanish uchun juda ingichka. Shuning uchun, shisha tolali shisha odatda a shaklida mavjud"jamoaviy",eng keng tarqalgani sifatida"Shisha tolali ip"va"Shisha tolali mato."Ularning tuzilishi monofilamentlarning tartibli kombinatsiyasi natijasidir.
Shisha tolali ip - bu o'nlab minglab monofilamentlar to'plami bo'lib, ulardan biri tomonidan yig'ilgan"burilish"yoki bo'lish"o'zgartirilmagan."Buralmagan ip - bu oddiy tuzilishga ega bo'lgan parallel monofilamentlarning bo'shashgan to'plami bo'lib, asosan shisha jun, maydalangan tolalar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Boshqa tomondan, buralgan ip monofilamentlarni bir-biriga burab, paxta ipiga o'xshash spiral tuzilish hosil qilish orqali hosil bo'ladi. Bu tuzilish monofilamentlar orasidagi bog'lanish kuchini oshiradi, ipning stress ostida parchalanishiga yo'l qo'ymaydi va uni to'qish, o'rash va boshqa ishlov berish texnikalari uchun mos qiladi."sanash"ipning (monofilamentlar sonini ko'rsatuvchi indeks, masalan, 1200 tekstli ip 1200 ta monofilamentdan iborat) va"burilish"(birlik uzunlikdagi burilishlar soni) ipning mustahkamligi, egiluvchanligi va keyingi ishlov berish samaradorligini bevosita belgilaydi.
Shisha tolali mato - bu to'qish jarayoni orqali shisha tolali ipdan yasalgan varaqsimon tuzilish. Uchta asosiy to'qish turi: oddiy, shpil va atlas.Oddiy to'qishMato arqon va to'quv iplarini navbatma-navbat bir-biriga bog'lash orqali hosil qilinadi, natijada past o'tkazuvchanlik, ammo bir xil mustahkamlikka ega zich tuzilish hosil bo'ladi, bu esa uni kompozit materiallar uchun asosiy material sifatida moslashtiradi.to'qilgan to'qishMato, arqon va to'quv iplari 2:1 yoki 3:1 nisbatda bir-biriga bog'lanib, sirtda diagonal naqsh hosil qiladi. U oddiy to'qishga qaraganda egiluvchanroq va ko'pincha egilish yoki shakl berishni talab qiladigan mahsulotlar uchun ishlatiladi.Atlas to'qishkamroq o'zaro bog'lanish nuqtalariga ega, egri yoki to'quv iplari yuzasida uzluksiz suzuvchi chiziqlar hosil qiladi. Bu to'qish teginishga yumshoq va silliq yuzaga ega, bu uni dekorativ yoki kam ishqalanishli komponentlar uchun mos qiladi.
Ipmi yoki matomi, jamoaviy tuzilmaning asosiy maqsadi ish faoliyatini yaxshilashga erishishdir“1+1>2″monofilamentlarning tartibli kombinatsiyasi orqali. Monofilamentlar asosiy mustahkamlikni ta'minlaydi, shu bilan birga umumiy tuzilish materialga issiqlik izolyatsiyasidan tortib, strukturaviy mustahkamlashgacha bo'lgan turli ehtiyojlarni qondirish uchun turli shakllar, moslashuvchanlik va ishlov berish moslashuvchanligini beradi.
Nashr vaqti: 2025-yil 16-sentabr
