жасалган буюмдарды көргөндөайнек буласы, биз көп учурда алардын сырткы көрүнүшүн жана колдонулушун гана байкайбыз, бирок сейрек эске алабыз: Бул ичке кара же ак жипченин ички түзүлүшү кандай? Дал ушул көрүнбөгөн микроструктуралар айнек буласына жогорку бекемдик, жогорку температурага туруктуулук жана коррозияга туруктуулук сыяктуу уникалдуу касиеттерди берет. Бүгүн биз айнек буласынын "ички дүйнөсүнө" терең кирип, анын түзүлүшүнүн сырларын ачабыз.
Микроскопиялык фонд: Атомдук деңгээлдеги "баш аламан тартип"
Атомдук көз караштан алганда, айнек буласынын негизги компоненти кремний диоксиди (адатта салмагы боюнча 50%-70%) болуп саналат, анын касиеттерин жөнгө салуу үчүн кальций кычкылы, магний кычкылы жана алюминий кычкылы сыяктуу башка элементтер кошулат. Бул атомдордун жайгашуусу айнек буласынын негизги мүнөздөмөлөрүн аныктайт.
Кристаллдык материалдардагы (мисалы, металлдар же кварц кристаллдары) атомдордун "узак аралыкка жайгашуу тартибинен" айырмаланып, айнек буласындагы атомдук жайгашуу төмөнкүлөрдү көрсөтөт«Кыска аралыктагы тартип, узак аралыктагы баш аламандык».Жөнөкөй сөз менен айтканда, жергиликтүү аймакта (бир нече атомдун диапазонунда) ар бир кремний атому төрт кычкылтек атому менен байланышып, пирамида сымал түзүлүштү түзөт.«кремний оксидинин тетраэдри»түзүлүш. Бул жергиликтүү жайгашуу иреттүү. Бирок, чоңураак масштабда, бул кремний диоксидинин тетраэдрлери кристаллдагыдай үзгүлтүксүз кайталануучу торчо түзүшпөйт. Тескерисинче, алар туш келди туташып, башаламан түрдө тизилип, башаламан чогултулган курулуш блокторунун үймөгү сыяктуу аморфтук айнек түзүлүшүн түзөт.
Бул аморфтук түзүлүш ортосундагы негизги айырмачылыктардын бириайнек буласыжана кадимки айнек. Кадимки айнекти муздатуу процессинде атомдор кичинекей, жергиликтүү тартипте иреттелген кристаллдарды түзүүгө жетиштүү убакытка ээ, бул морттуктун жогорулашына алып келет. Ал эми, айнек буласы эритилген айнекти тез созуу жана муздатуу аркылуу жасалат. Атомдордун өздөрүн тартиптүү жайгаштырууга убактысы жок жана бул башаламан, аморфтук абалда "тоңуп" калат. Бул кристаллдын чектериндеги кемчиликтерди азайтып, булага айнектин касиеттерин сактоого мүмкүндүк берет, ошол эле учурда жакшыраак бышыктыкты жана созулууга туруктуулукту алат.
Монофиламенттик түзүлүш: "Териден" "Өзөккө" чейинки бирдиктүү бирдик
Биз көрүп турган айнек буласы чындыгында көптөгөн заттардан туратмоножиптер, бирок ар бир монофиламент өзүнчө толук структуралык бирдик болуп саналат. Монофиламенттин диаметри адатта 5-20 микрометрди түзөт (адамдын чачынын диаметринин болжол менен 1/5тен 1/2ге чейин). Анын түзүлүшү бирдиктүү"Катуу цилиндр формасындагы"ачык катмарлануусуз. Бирок, микроскопиялык курамдын бөлүштүрүлүшү жагынан алганда, "тери-өзөк" сыяктуу анча чоң эмес айырмачылыктар бар.
Чийүү процессинде, эриген айнек айнектин кичинекей тешиктеринен экструзияланганда, аба менен байланышта болгондо бети тез муздап, абдан жука катмарды пайда кылат."тери"катмар (болжол менен 0,1-0,5 микрометр калыңдыкта). Бул тери катмары ички катмарга караганда алда канча тез муздайт"өзөк".Натыйжада, кабык катмарындагы кремний диоксидинин курамы өзөккө караганда бир аз жогору жана атомдук жайгашуу тыгызыраак жана кемчиликтери азыраак. Курамындагы жана түзүлүшүндөгү бул назик айырмачылык монофиламенттин бетин өзөккө караганда катуулугу жана коррозияга туруктуулугу боюнча күчтүүрөөк кылат. Ошондой эле, ал беттик жаракалардын пайда болуу мүмкүнчүлүгүн азайтат — материалдын бузулушу көбүнчө беттик кемчиликтерден башталат жана бул тыгыз кабык монофиламент үчүн коргоочу "кабык" катары кызмат кылат.
Теринин өзөгүндөгү назик айырмачылыктан тышкары, жогорку сапаттагыайнек буласыМонофиламенттин кесилишинде өтө тегерек симметрия бар, диаметр катасы адатта 1 микрометрге чейин көзөмөлдөнөт. Бул бирдей геометриялык түзүлүш монофиламентке чыңалуу болгондо, чыңалуу бүтүндөй кесилиш боюнча бирдей бөлүштүрүлүшүн камсыздайт, бул жергиликтүү калыңдыктын бирдей эместигинен келип чыккан чыңалуу концентрациясынын алдын алат жана ошону менен жалпы созулууга туруктуулукту жакшыртат.
Жамааттык түзүлүш: "Жип" менен "кездеменин" иреттүү айкалышы
Монофиламенттик жипчелер бекем болгону менен, алардын диаметри өзүнчө колдонууга өтө ичке. Ошондуктан, айнек буласы, адатта, формасында болот"коллективдүү",көбүнчө"Айнек буласынан жасалган жип"жана"айнек булалуу кездеме."Алардын түзүлүшү монофиламенттердин иреттүү айкалышынын натыйжасы.
Айнек буласынан жасалган жип – бул ондогондон миңдеген монофиламенттердин жыйындысы, аларды кайсынысы болбосун чогултат"буроо"же болуу"буралбаган."Буралбаган жип – бул жөнөкөй түзүлүшкө ээ болгон параллелдүү моножипчелердин бош жыйындысы, негизинен айнек жүн, майдаланган булаларды ж.б. жасоо үчүн колдонулат. Ал эми буралган жип моножипчелерди бири-бирине бурап, пахта жибине окшош спираль түзүлүштү түзөт. Бул түзүлүш моножипчелердин ортосундагы байланыш күчүн жогорулатат, жиптин стресс астында ажырап кетишине жол бербейт, аны токууга, ороого жана башка иштетүү ыкмаларына ылайыктуу кылат."саноо"жиптин (монофиламенттердин санын көрсөткөн индекс, мисалы, 1200 текстик жип 1200 монофиламенттен турат) жана"буроо"(узундук бирдигине туура келген буралгандардын саны) жиптин бекемдигин, ийкемдүүлүгүн жана андан кийинки иштетүү көрсөткүчтөрүн түздөн-түз аныктайт.
Айнек булалуу кездеме – бул айнек булалуу жиптен токуу процесси аркылуу жасалган барак сымал түзүлүш. Үч негизги токуу: жөнөкөй, саргыч жана атлас.Жөнөкөй өрүмкездеме аркан жана токуу жиптерин кезектештирип айкалыштыруу аркылуу түзүлөт, натыйжада өткөрүмдүүлүгү төмөн, бирок бирдей бекемдикке ээ тыгыз түзүлүш пайда болот, бул аны композиттик материалдар үчүн негизги материал катары колдонууга ылайыктуу кылат.саргыч өрүмкездеме, арка жана токуучу жиптер 2:1 же 3:1 катышында бири-бирине чырмалышып, бетинде диагоналдык үлгү пайда кылат. Ал жөнөкөй токууга караганда ийкемдүү жана көбүнчө ийүүнү же форма берүүнү талап кылган буюмдар үчүн колдонулат.Атлас токулган кездемеАнын бири-бирине дал келүүчү жерлери азыраак, арка же өрүм жиптери бетинде үзгүлтүксүз калкып жүрүүчү сызыктарды пайда кылат. Бул өрүм тийгенде жумшак жана жылмакай бетке ээ, бул аны декоративдик же аз сүрүлүүчү компоненттерге ылайыктуу кылат.
Жип же кездеме болсун, жамааттык түзүлүштүн өзөгү - иштин натыйжалуулугун жогорулатууга жетишүү.«1+1>2»монофиламенттердин иреттелген айкалышы аркылуу. Монофиламенттер негизги бекемдикти камсыз кылат, ал эми жалпы түзүлүш материалга жылуулук изоляциясынан тартып структуралык бекемдөөгө чейин ар кандай муктаждыктарды канааттандыруу үчүн ар кандай формаларды, ийкемдүүлүктү жана иштетүүгө ыңгайлашууну берет.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 16-сентябры
