Biz ishlab chiqarilgan mahsulotlarni ko'rganimizdashisha tolali, biz ko'pincha ularning tashqi ko'rinishi va ishlatilishini sezamiz, lekin kamdan-kam hollarda o'ylaymiz: bu nozik qora yoki oq filamentning ichki tuzilishi nima? Aynan mana shu ko'rinmas mikroyapılar shisha tolaga yuqori quvvat, yuqori haroratga chidamlilik va korroziyaga chidamlilik kabi o'ziga xos xususiyatlarni beradi. Bugun biz shisha tolali shishaning "ichki dunyosi" ga kirib, uning tuzilishi 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. Ushbu atomlarning joylashishi shisha tolaning asosiy xususiyatlarini aniqlaydi.
Kristalli materiallardagi (masalan, metallar yoki kvarts kristallari) atomlarning "uzoq masofali tartibi" dan farqli o'laroq, shisha tolali atomik joylashuvni ko'rsatadi."Qisqa masofali tartib, uzoq masofali tartibsizlik".Oddiy qilib aytganda, mahalliy hududda (bir necha atom oralig'ida) har bir kremniy atomi to'rtta kislorod atomi bilan bog'lanib, piramidaga o'xshaydi."kremniy tetraedri"tuzilishi. Ushbu mahalliy tartib buyurtma qilingan. Biroq, kattaroq miqyosda, bu silika tetraedralari kristalldagi kabi muntazam takrorlanuvchi panjara hosil qilmaydi. Buning o'rniga, ular tasodifiy ravishda bog'langan va tartibsiz tarzda joylashtirilgan, xuddi tasodifiy yig'ilgan qurilish bloklari to'plamiga o'xshab, amorf shisha konstruktsiyani hosil qiladi.
Ushbu amorf tuzilma o'rtasidagi asosiy farqlardan biridirshisha tolaliva oddiy shisha. Oddiy shishani sovutish jarayonida atomlar kichik, mahalliy tartibli kristallar hosil qilish uchun etarli vaqtga ega, bu esa yuqori mo'rtlikka olib keladi. Bundan farqli o'laroq, shisha tolali shisha eritilgan shishani tez cho'zish va sovutish orqali tayyorlanadi. Atomlar o'zlarini tartibli tartibga solishga vaqtlari yo'q va bu tartibsiz, amorf holatda "muzlab qolgan". Bu kristall chegaralaridagi nuqsonlarni kamaytiradi, bu esa tolaning shisha xususiyatlarini saqlab qolishga imkon beradi, shu bilan birga yaxshi qattiqlik va valentlik kuchiga ega bo'ladi.
Monofilament tuzilmasi: "Teri" dan "Yadro"gacha bo'lgan yagona ob'ekt
Biz ko'rib turgan shisha tolali shisha aslida ko'pdan iboratmonofilamentlar, lekin har bir monofilament o'z-o'zidan to'liq strukturaviy birlikdir. Monofilament odatda 5-20 mikrometr diametrga ega (inson sochining diametri 1/5 dan 1/2 gacha). Uning tuzilishi bir xil"qattiq silindrsimon shakl"aniq qatlamsiz. Biroq, mikroskopik tarkibni taqsimlash nuqtai nazaridan, nozik "teri yadrosi" farqlari mavjud.
Chizish jarayonida, eritilgan shisha spinneretning kichik teshiklaridan siqib chiqarilganligi sababli, sirt havo bilan aloqa qilganda tez soviydi va juda nozik bir qatlam hosil qiladi."teri"qatlam (qalinligi taxminan 0,1-0,5 mikrometr). Ushbu teri qatlami ichki qismga qaraganda tezroq soviydi"yadro."Natijada, teri qatlamidagi kremniy dioksid miqdori yadroga qaraganda bir oz yuqoriroq va atom tuzilishi kamroq nuqsonlar bilan zichroqdir. Tarkibi va tuzilishidagi bu nozik farq monofilamentning sirtini qattiqlik va korroziyaga chidamliligi bo'yicha yadroga qaraganda kuchliroq qiladi. Bundan tashqari, sirt yoriqlari ehtimolini kamaytiradi - materialning buzilishi ko'pincha sirt nuqsonlari bilan boshlanadi va bu zich teri monofilament uchun himoya "qobiq" vazifasini bajaradi.
Nozik teri-yadro farqiga qo'shimcha ravishda, yuqori sifatlishisha tolalimonofilament, shuningdek, uning ko'ndalang kesimida yuqori dumaloq simmetriyaga ega, diametri xatosi odatda 1 mikrometrgacha nazorat qilinadi. Ushbu bir xil geometrik tuzilma monofilamentga kuchlanish tushganda, kuchlanish butun kesma bo'ylab teng ravishda taqsimlanishini ta'minlaydi, bu mahalliy qalinlikdagi nosimmetrikliklar tufayli yuzaga keladigan stress kontsentratsiyasining oldini oladi va shu bilan umumiy kuchlanish kuchini oshiradi.
Kollektiv tuzilma: "Ip" va "mato" ning tartibli kombinatsiyasi
Monofilamentlar kuchli bo'lsa-da, ularning diametri yolg'iz foydalanish uchun juda nozik. Shuning uchun shisha tolasi odatda a shaklida mavjud"jamoa",eng keng tarqalgan kabi"shisha tolali ip"va"shisha tolali mato."Ularning tuzilishi monofilamentlarning tartibli birikmasi natijasidir.
Shisha tolali ip o'nlab minglab monofilamentlardan iborat to'plam bo'lib, ularning har biri tomonidan yig'iladi"burilish"yoki bo'lish"ayrilmagan."Burilmagan ip — oddiy tuzilishga ega boʻlgan parallel monofilamentlarning boʻsh yigʻindisi boʻlib, asosan shisha jun, maydalangan tolalar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Oʻralgan ip esa, monofilamentlarni bir-biriga burish natijasida hosil boʻladi, paxta ipiga oʻxshash spiral konstruksiya hosil qiladi. Ushbu struktura monofilamentlar orasidagi bog'lash kuchini oshiradi, ipning kuchlanish ostida ajralishiga yo'l qo'ymaydi, uni to'qish, o'rash va boshqa ishlov berish usullariga moslashtiradi. The"hisoblash"ipning (monofilamentlar sonini ko'rsatadigan indeks, masalan, 1200 teksli ip 1200 ta monofilamentdan iborat) va"burilish"(uzunlik birligi bo'yicha burilishlar soni) to'g'ridan-to'g'ri ipning mustahkamligini, moslashuvchanligini va keyingi ishlov berish ko'rsatkichlarini aniqlaydi.
Shisha tolali mato - bu to'quv jarayoni orqali shisha tolali ipdan tayyorlangan choyshabga o'xshash tuzilma. Uchta asosiy to'quv - tekis, shingil va atlas.Oddiy to'quvmato oʻralgan va toʻqilgan iplarning navbatma-navbat oʻzaro bogʻlanishi natijasida hosil boʻladi, buning natijasida past oʻtkazuvchanlikka ega, lekin bir xil mustahkamlikka ega boʻlgan qattiq struktura hosil boʻladi, bu esa kompozit materiallar uchun asosiy material sifatida mos keladi. Indumaloq to'quvmato, halqa va to‘quv iplari 2:1 yoki 3:1 nisbatda bir-biriga bog‘lanib, sirtda diagonal naqsh hosil qiladi. Bu oddiy to'quvdan ko'ra ko'proq moslashuvchan va ko'pincha bükme yoki shakllantirishni talab qiladigan mahsulotlar uchun ishlatiladi.Saten to'quvkamroq o'zaro bog'lanish nuqtalariga ega, o'ralgan yoki to'qilgan iplar sirtda uzluksiz suzuvchi chiziqlar hosil qiladi. Ushbu to'quv teginish uchun yumshoq va silliq yuzaga ega, bu dekorativ yoki kam ishqalanishli komponentlar uchun mos keladi.
Ip yoki mato bo'ladimi, jamoaviy tuzilmaning asosi ish faoliyatini yaxshilashga erishishdir“1+1>2″monofilamentlarning tartibli kombinatsiyasi orqali. Monofilamentlar asosiy quvvatni ta'minlaydi, jamoaviy tuzilma esa issiqlik izolatsiyasidan strukturani mustahkamlashgacha bo'lgan turli xil ehtiyojlarni qondirish uchun materialga turli xil shakllar, moslashuvchanlik va ishlov berish moslashuvini beradi.
Yuborilgan vaqt: 2025 yil 16-sentabr
