ស៊ីលីកា (SiO2) ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ និងជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងកញ្ចក់អេឡិចត្រូនិចដែលបង្កើតជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះទាំងអស់របស់វា។ និយាយឱ្យសាមញ្ញទៅ ស៊ីលីកាគឺជា "ស្ថាបនិកបណ្តាញ" ឬ "គ្រោងឆ្អឹង" នៃកញ្ចក់អេឡិចត្រូនិច។ មុខងាររបស់វាអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាពិសេសទៅក្នុងផ្នែកដូចខាងក្រោម៖
១. ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញកញ្ចក់ (មុខងារស្នូល)
នេះគឺជាមុខងារជាមូលដ្ឋានបំផុតរបស់ស៊ីលីកា។ ស៊ីលីកាខ្លួនឯងគឺជាអុកស៊ីដបង្កើតកញ្ចក់។ សមាសធាតុ SiO4 tetrahedra របស់វាត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកតាមរយៈស្ពានភ្ជាប់អាតូមអុកស៊ីសែន ដែលបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញបីវិមាត្រដែលបន្ត រឹងមាំ និងចៃដន្យ។
- ការប្រៀបធៀប៖នេះប្រៀបដូចជាគ្រោងឆ្អឹងដែកនៃផ្ទះមួយដែលកំពុងសាងសង់។ ស៊ីលីកាផ្ដល់នូវក្របខ័ណ្ឌសំខាន់សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់ទាំងមូល ខណៈដែលសមាសធាតុផ្សេងទៀត (ដូចជាកាល់ស្យូមអុកស៊ីដ អាលុយមីញ៉ូមអុកស៊ីដ បូរ៉ុនអុកស៊ីដ ជាដើម) គឺជាសម្ភារៈដែលបំពេញ ឬកែប្រែគ្រោងឆ្អឹងនេះដើម្បីកែសម្រួលដំណើរការ។
- បើគ្មានគ្រោងឆ្អឹងស៊ីលីកានេះទេ សារធាតុសភាពកញ្ចក់ដែលមានស្ថេរភាពមិនអាចបង្កើតឡើងបានទេ។
2. ការផ្តល់ដំណើរការអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ
- ធន់ទ្រាំអគ្គិសនីខ្ពស់៖ស៊ីលីកាខ្លួនវាមានចលនាអ៊ីយ៉ុងទាបបំផុត ហើយចំណងគីមី (ចំណង Si-O) មានស្ថេរភាព និងរឹងមាំខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការធ្វើអ៊ីយ៉ូដ។ បណ្តាញបន្តដែលវាបង្កើតរឹតត្បិតយ៉ាងខ្លាំងចំពោះចលនានៃបន្ទុកអគ្គិសនី ដែលផ្តល់ឱ្យកញ្ចក់ E នូវភាពធន់នៃបរិមាណ និងភាពធន់នៃផ្ទៃខ្ពស់។
- ថេរឌីអេឡិចត្រិចទាប និងការបាត់បង់ឌីអេឡិចត្រិចទាប៖លក្ខណៈសម្បត្តិឌីអេឡិចត្រិចរបស់កញ្ចក់អេឡិចត្រូនិចមានស្ថេរភាពខ្លាំងនៅប្រេកង់ខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ នេះភាគច្រើនដោយសារតែស៊ីមេទ្រី និងស្ថេរភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ SiO2 ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្រិតប៉ូលទាប និងការបាត់បង់ថាមពលតិចតួចបំផុត (ការបំប្លែងទៅជាកំដៅ) នៅក្នុងដែនអគ្គិសនីប្រេកង់ខ្ពស់។ នេះធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ប្រើជាសម្ភារៈពង្រឹងនៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច (PCB) និងអ៊ីសូឡង់វ៉ុលខ្ពស់។
៣. ធានាបាននូវស្ថេរភាពគីមីល្អ
កញ្ចក់អេឡិចត្រូនិចបង្ហាញពីភាពធន់នឹងទឹក អាស៊ីត (លើកលែងតែអាស៊ីតអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីក និងអាស៊ីតផូស្វ័រក្តៅ) និងសារធាតុគីមី។
- ផ្ទៃអសកម្ម៖បណ្តាញ Si-O-Si ដ៏ក្រាស់មានសកម្មភាពគីមីទាបបំផុត ហើយមិនងាយមានប្រតិកម្មជាមួយទឹក ឬអ៊ីយ៉ុង H+ ទេ។ ដូច្នេះ ភាពធន់នឹងការបំបែកដោយទឹក និងភាពធន់នឹងអាស៊ីតរបស់វាគឺល្អណាស់។ នេះធានាថាសម្ភារៈសមាសធាតុដែលពង្រឹងដោយសរសៃកញ្ចក់ E រក្សាបាននូវដំណើរការរបស់វាក្នុងរយៈពេលយូរ សូម្បីតែនៅក្នុងបរិស្ថានដ៏អាក្រក់ក៏ដោយ។
៤. ការរួមចំណែកដល់កម្លាំងមេកានិចខ្ពស់
ទោះបីជាកម្លាំងចុងក្រោយរបស់សរសៃកញ្ចក់ក៏ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដោយកត្តាដូចជាពិការភាពលើផ្ទៃ និងស្នាមប្រេះតូចៗ ដែលកម្លាំងទ្រឹស្តីរបស់វាភាគច្រើនបានមកពីចំណងកូវ៉ាឡង់ Si-O ដ៏រឹងមាំ និងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញបីវិមាត្រ។
- ថាមពលចំណងខ្ពស់៖ថាមពលចំណងនៃចំណង Si-O គឺខ្ពស់ណាស់ ដែលធ្វើឱ្យគ្រោងឆ្អឹងកញ្ចក់ខ្លួនឯងរឹងមាំខ្លាំង ដោយផ្តល់ឱ្យសរសៃនូវកម្លាំង tensile និងម៉ូឌុលអេឡាស្ទិកខ្ពស់។
៥. ការផ្តល់លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅដ៏ល្អ
- មេគុណពង្រីកកម្ដៅទាប៖ស៊ីលីកាខ្លួនវាមានមេគុណពង្រីកកម្ដៅទាបណាស់។ ដោយសារតែវាដើរតួជាគ្រោងឆ្អឹងសំខាន់ កញ្ចក់ E ក៏មានមេគុណពង្រីកកម្ដៅទាបផងដែរ។ នេះមានន័យថាវាមានស្ថេរភាពវិមាត្រល្អក្នុងអំឡុងពេលមានការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព ហើយមិនសូវបង្កើតភាពតានតឹងហួសហេតុដោយសារតែការពង្រីក និងការកន្ត្រាក់កម្ដៅ។
- ចំណុចទន់ខ្ពស់៖ចំណុចរលាយរបស់ស៊ីលីកាគឺខ្ពស់ខ្លាំងណាស់ (ប្រហែល 1723∘C)។ ទោះបីជាការបន្ថែមអុកស៊ីដលំហូរផ្សេងទៀតបន្ថយសីតុណ្ហភាពរលាយចុងក្រោយនៃកញ្ចក់ E ក៏ដោយ ស្នូល SiO2 របស់វានៅតែធានាថាកញ្ចក់មានចំណុចទន់ និងស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃកម្មវិធីភាគច្រើន។
នៅក្នុងរឿងធម្មតាមួយកញ្ចក់អេឡិចត្រូនិចសមាសភាព មាតិកាស៊ីលីកាជាធម្មតាមាន 52% −56% (តាមទម្ងន់) ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសមាសធាតុអុកស៊ីដធំបំផុត។ វាកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃកញ្ចក់។
ការបែងចែកកម្លាំងពលកម្មក្នុងចំណោមអុកស៊ីដនៅក្នុងកញ្ចក់អេឡិចត្រូនិច៖
- ស៊ីអូ២(ស៊ីលីកា): គ្រោងឆ្អឹងសំខាន់ផ្តល់នូវស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ អ៊ីសូឡង់អគ្គិសនី ភាពធន់គីមី និងកម្លាំង។
- អាល់ ២អូ ៣(អាលុយមីញ៉ូម): អតីតបណ្តាញជំនួយ និងស្ថេរភាពបង្កើនស្ថេរភាពគីមី កម្លាំងមេកានិច និងកាត់បន្ថយទំនោរនៃការរលាយបាត់។
- វីតាមីន B2O3(អុកស៊ីដបូរ៉ុន): ហ្វ្លុយស៊ីស និង កែប្រែលក្ខណៈសម្បត្តិ; បន្ថយសីតុណ្ហភាពរលាយយ៉ាងខ្លាំង (សន្សំសំចៃថាមពល) ខណៈពេលដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ និងអគ្គិសនី។
- CaO/MgO(អុកស៊ីដកាល់ស្យូម/អុកស៊ីដម៉ាញ៉េស្យូម): ហ្វ្លុយស៊ីស និង ស្ថេរភាព; ជួយក្នុងការរលាយ និងកែតម្រូវភាពធន់គីមី និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការរលាយចេញ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែតុលា-១០-២០២៥
