די סודות פון פיבערגלאַס ס מיקראָסטרוקטור

ווען מיר זען פּראָדוקטן געמאַכט פוןפייבערגלאז, באַמערקן מיר אָפט נאָר זייער אויסזען און באַנוץ, אָבער מיר באַטראַכטן זעלטן: וואָס איז די אינעווייניקסטע סטרוקטור פון דעם דין שוואַרץ אָדער ווייס פילאַמענט? עס איז פּונקט די אומגעזעענע מיקראָסטרוקטורן וואָס געבן פייבערגלאַז זייַנע אייגנאַרטיקע אייגנשאַפטן, אַזאַ ווי הויך שטאַרקייט, הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל, און קעראָוזשאַן קעגנשטעל. הייַנט וועלן מיר זיך פֿאַרטיפֿן אין דער "אינעווייניקסטער וועלט" פון פייבערגלאַז צו אַנטדעקן די סודות פון זיין סטרוקטור.

די מיקראָסקאָפּישע יסוד: "געשטערטע אָרדענונג" אויף דער אַטאָמישער מדרגה

פֿון אַן אַטאָמישער פּערספּעקטיוו, איז דער הויפּט קאָמפּאָנענט פֿון פֿײַבערגלאַס סיליקאָן דייאַקסייד (געוויינטלעך 50%-70% לויט וואָג), מיט אַנדערע עלעמענטן ווי קאַלסיום אָקסייד, מאַגנעזיום אָקסייד און אַלומינום אָקסייד צוגעגעבן צו סטרויערן זיינע אייגנשאַפֿטן. די אָרדענונג פֿון די אַטאָמען באַשטימט די פֿונדאַמענטאַלע כאַראַקטעריסטיקס פֿון פֿײַבערגלאַס.

אנדערש ווי די "לאנג-רייכווייטיגע אָרדענונג" פון אַטאָמען אין קריסטאַלינע מאַטעריאַלן (ווי מעטאַלן אָדער קוואַרץ קריסטאַלן), ווײַזט די אַטאָמישע אָרדענונג אין פֿײַבערגלאַס"קורץ-טערמין אָרדענונג, לאַנג-טערמין אומאָרדענונג."פשוט געזאגט, אין א לאקאלן געגנט (אין דעם ראם פון א פאר אטאמען), פארבינדט זיך יעדער סיליקאן אטאם מיט פיר זויערשטאף אטאמען, און שאפן א פיראמיד-ענלעכעסיליקאַ טעטראַהעדראָןסטרוקטור. די לאקאלע אָרדענונג איז אָרדנטלעך. אָבער, אויף אַ גרעסערן מאָסשטאַב, די סיליקאַ טעטראַהעדראַ פֿאָרמען נישט קיין רעגולערע איבערחזרנדיקע גיטער ווי אין אַ קריסטאַל. אַנשטאָט, זיי זענען צופֿעליק פֿאַרבונדן און אויסגעשטאַפּלט אין אַ נישט-געאָרדנטן שטייגער, פּונקט ווי אַ הויפֿן בוי-שטיינער וואָס זענען צופֿעליק צוזאַמענגעשטעלט, פֿאָרמענדיק אַן אַמאָרפֿישע גלאָז סטרוקטור.

די אַמאָרפֿישע סטרוקטור איז איינער פֿון די הויפּט אונטערשיידן צווישןפייבערגלאזאון געוויינטלעכע גלאז. בעת דעם קילן פראצעס פון געוויינטלעכע גלאז, האבן אטאמען גענוג צייט צו פארמירן קליינע, לאקאל געארדענטע קריסטאלן, וואס פירט צו העכערע ברעכקייט. אין קאנטראסט, ווערט פייבערגלאז געמאכט דורך שנעל אויסציען און קילן געשמאָלצענע גלאז. די אטאמען האבן נישט קיין צייט זיך צו אראנזשירן אין אן ארדענטלעכן אופן און ווערן "געפרוירן" אין דעם אומארדענטלעכן, אמארפענעם צושטאנד. דאס פארקלענערט חסרונות ביי קריסטאל גרענעצן, דערלויבנדיג די פייבער צו האלטן די אייגנשאפטן פון גלאז בשעת זי באקומט בעסערע הארטקייט און צוג-שטארקייט.

מאָנאָפילאַמענט סטרוקטור: אַ יוניפאָרם ענטיטי פֿון "הויט" ביז "האַרץ"

די פייבערגלאז וואס מיר זעען איז טאקע צוזאמענגעשטעלט פון אסאךמאָנאָפילאַמענטן, אבער יעדער מאָנאָפילאַמענט איז אַ גאַנצע סטרוקטורעלע איינהייט אין זיך. אַ מאָנאָפילאַמענט האט טיפּיש אַ דיאַמעטער פון 5-20 מיקראָמעטער (וועגן 1/5 ביז 1/2 דער דיאַמעטער פון אַ מענטשלעכן האָר). איר סטרוקטור איז אַ מונדיר"האַרטע צילינדרישע פֿאָרעם"אָן קיין קלאָרע שיכטן. אָבער, פֿון דער פּערספּעקטיוו פֿון מיקראָסקאָפּישער קאָמפּאָזיציע פֿאַרטיילונג, זענען דאָ קליינע "הויט-האַרץ" אונטערשיידן.

בעת דעם צייכענונג פּראָצעס, ווען געשמאָלצן גלאָז ווערט אַרויסגעפּרעסט פֿון די קליינע לעכער פֿון דעם שפּינערעט, קילט זיך די ייבערפֿלאַך שנעל אָפּ בײַם קאָנטאַקט מיט דער לופֿט, און שאַפֿט אַ זייער דיןהויטשיכט (ארום 0.1-0.5 מיקראָמעטער דיק). די הויט שיכט קילט זיך פיל שנעלער ווי די אינערלעכע"קערן."אלס רעזולטאט, איז דער סיליקאן דיאקסייד אינהאלט אין דער הויט שיכט עטוואס העכער ווי אין דעם קערן, און די אטאמישע אראנדזשירונג איז געדיכטער מיט ווייניגער חסרונות. דער קליינער אונטערשייד אין קאמפאזיציע און סטרוקטור מאכט די ייבערפלאך פון דעם מאנאפילאמענט שטארקער אין הארטקייט און קאראזיע קעגנשטעל ווי דער קערן. עס פארקלענערט אויך די מעגלעכקייט פון ייבערפלאך ריסן—מאטעריאל דורכפאל הייבט זיך אפט אן מיט ייבערפלאך חסרונות, און די געדיכט הויט אקטירט ווי א שיצנדיקע "שאָל" פארן מאנאפילאמענט.

אין צוגאב צו דעם סובטילן הויט-הארץ אונטערשייד, א הויך-קוואַליטעטפייבערגלאזמאָנאָפילאַמענט האט אויך אַ העכסט קייַלעכדיק סימעטריע אין זיין קראָס-סעקשאַן, מיט אַ דיאַמעטער טעות טיפּיקלי קאַנטראָולד צו ין 1 מיקראָמעטער. די מונדיר דזשיאַמעטריק סטרוקטור ינשורז אַז ווען די מאָנאָפילאַמענט איז סטרעסט, די דרוק איז יוואַנלי פאַרשפּרייט איבער די גאנצע קראָס-סעקשאַן, פּרעווענטינג דרוק קאַנסאַנטריישאַן געפֿירט דורך היגע גרעב ירעגיאַלעראַטיז און דערמיט ימפּרוווינג קוילעלדיק טענסאַל שטאַרקייַט.

קאָלעקטיווע סטרוקטור: די געאָרדנטע קאָמבינאַציע פון ​​"יאַרן" און "שטאָף"

כאָטש מאָנאָפילאַמענטן זענען שטאַרק, איז זייער דיאַמעטער צו דין צו ווערן גענוצט אַליין. דעריבער, עקזיסטירט פייבערגלאַז טיפּיש אין דער פאָרעם פון אַ"קאָלעקטיוו,"מערסטנס ווי"פֿײַבערגלאָז פֿאָדעם"און"פֿײַבערגלאָז שטאָף."זייער סטרוקטור איז דער רעזולטאַט פון דער אָרדנטלעכער קאָמבינאַציע פון ​​מאָנאָפילאַמענץ.

פיבערגלאַס פֿאָדעם איז אַ זאַמלונג פֿון צענדליקער ביז טויזנטער מאָנאָפֿילאַמענטן, צוזאַמענגעשטעלט דורך אָדער"דרייט"אדער זיין"נישט פארדרייט."נישט-געדרייטע פֿאָדעם איז אַ לויזע זאַמלונג פֿון פּאַראַלעלע מאָנאָפֿילאַמענטן, מיט אַ פּשוטער סטרוקטור, וואָס ווערט בפֿרט געניצט פֿאַר מאַכן גלאָז וואָל, געהאַקטע פֿאַזערס, אאַז"וו. געדרייטע פֿאָדעם, פֿון דער אַנדערער זײַט, ווערט געשאַפֿן דורך פֿאַרדרײַען די מאָנאָפֿילאַמענטן צוזאַמען, שאַפֿנדיק אַ שפּיראַלישע סטרוקטור ענלעך צו וואַטע פֿאָדעם. די סטרוקטור פֿאַרגרעסערט די פֿאַרבינדונגס-קראַפֿט צווישן די מאָנאָפֿילאַמענטן, פֿאַרהיטנדיק דעם פֿאָדעם פֿון זיך אויפֿרײַסן אונטער דרוק, מאַכנדיג עס פּאַסיק פֿאַר וועבן, ווינדן, און אַנדערע פּראָצעסירונג טעכניקן.ציילןפונעם פֿאָדעם (אַן אינדעקס וואָס ווײַזט די צאָל מאָנאָפֿילאַמענטן, למשל, אַ 1200 טעקס פֿאָדעם איז צוזאַמענגעשטעלט פֿון 1200 מאָנאָפֿילאַמענטן) און די"דרייט"(די צאָל טוויסטן פּער איינהייט לענג) באַשטימען גלייך די שטאַרקייט, בייגיקייט און דערנאָכדיקע פּראַסעסינג פאָרשטעלונג פון די פאָדעם.

פיבערגלאַס שטאָף איז אַ בויגן-ווי סטרוקטור געמאַכט פון פיבערגלאַס פֿאָדעם דורך אַ וועבן פּראָצעס. די דריי גרונט וועבן זענען פּשוט, טוויל, און סאַטין.פּשוטע וועבןשטאָף ווערט געשאַפן דורך אָלטערנירן פֿאַרפּלעכטן פֿון וואָרפּ און וועפֿט פֿעדעם, וואָס רעזולטירט אין אַ ענג סטרוקטור מיט נידעריק דורכדרינגלעכקייט אָבער מונדיר שטאַרקייט, מאַכנדיג עס פּאַסיק ווי אַ באַזע מאַטעריאַל פֿאַר קאָמפּאָזיט מאַטעריאַלן.טוויל וועבןשטאָף, וואָרפּ און וועפט פֿעדעם פֿאַרפֿלעכטן זיך אין אַ פּראָפּאָרציע פֿון 2:1 אָדער 3:1, שאַפֿנדיק אַ דיאַגאָנאַלן מוסטער אויף דער ייבערפֿלאַך. עס איז מער פֿלעקסיבל ווי פּשוטע וועבונג און ווערט אָפֿט גענוצט פֿאַר פּראָדוקטן וואָס דאַרפֿן בייגן אָדער פֿאָרמען.סאַטין וועבןהאט ווייניקער פארפלאכטענע פונקטן, מיט ווארפ אדער וועפט פעדערן וואס פארמען קאנטינעווירלעכע שווימענדיקע ליניעס אויף דער אויבערפלאך. די וועבונג איז ווייך צום אנרירן און האט א גלאטן אויבערפלאך, מאכנדיג עס פאסיג פאר דעקאראטיווע אדער נידריג-פרייבונג קאמפאנענטן.

צי עס איז פֿאָדעם צי שטאָף, דער קערן פֿון דער קאָלעקטיווער סטרוקטור איז צו דערגרייכן אַ פֿאַרבעסערונג פֿון פאָרשטעלונג"1+1>2"דורך די געארדענטע קאָמבינאַציע פון ​​מאָנאָפילאַמענטן. די מאָנאָפילאַמענטן צושטעלן די גרונט שטאַרקייט, בשעת די קאָלעקטיווע סטרוקטור גיט דעם מאַטעריאַל פאַרשידענע פֿאָרמען, בייגיקייט, און פּראַסעסינג אַדאַפּטאַביליטי צו טרעפן פֿאַרשידענע באדערפענישן, פֿון טערמישע איזאָלאַציע ביז סטרוקטורעלע פֿאַרשטאַרקונג.