7 حقائق عن الزجاج كعزل (لماذا واستخداماته)


زجاج السيليكات هو أكثر أنواع الزجاج شيوعًا. في هذه القطعة ، دعونا نتحدث عن خصائص الزجاج كعازل.

يُعرف الزجاج بأنه عازل استثنائي لكل من الموصلية الحرارية والتوصيل الكهربائي in حدوثه الطبيعي. ومع ذلك ، يمكن للزجاج أن يتصرف مثل الموصل ويصبح موصلًا حراريًا وكهربائيًا عند تسخينه إلى درجات حرارة عالية للغاية.

مقارنة بالمعادن ، يكون معدل التوصيل الحراري أبطأ في الزجاج. دعونا نوضح بعض المعلومات الإضافية حول قدرة الزجاج على العمل كعزل في هذا المنشور.

لماذا الزجاج عازل كهربائي جيد؟

يتمتع العازل بمقاومة كهربائية عالية بشكل استثنائي تقترب من 1010 أوم متر. دعونا نناقش لماذا يعمل الزجاج كعازل كهربائي جيد.

يعتبر الزجاج عازلًا كهربائيًا جيدًا نظرًا للعدد المنخفض للغاية من الإلكترونات غير المزاوجة غير المستخدمة. ترتبط ذرات الزجاج بوصلات إلكترونية قوية للغاية. هذه الإلكترونات غير متاحة لتبادل الأيونات لتوزيعها أو التحرك بحرية معها.

هل الزجاج عازل جيد للحرارة؟

تُعرف كمية الحرارة التي يتم نقلها عبر مادة ما لكل وحدة زمنية باسم معدل تدفق الحرارة. دعونا نرى أن الزجاج يُعتقد أنه عازل حراري ممتاز.

يعتبر الزجاج سلعة عازل حراري لأنها توصل الحرارة ببطء شديد. يُظهر الزجاج بالتالي أنه يمكن أن يتحرك بسرعة مقارنة بالعناصر الأخرى بدون حركة بشكل أساسي.

استخدامات الزجاج كعازل

لا تسمح مواد العازل بتدفق التيار على الطريق السريع. دعونا ندرج بعض استخدامات الزجاج كعزل.

  • يتم استخدام الزجاج في مجموعة متنوعة من مشاريع البناء كعازل بحيث تبقى درجة الحرارة ضمن نطاق مريح.
  • تستخدم الألياف الزجاجية للعزل العلوي في الخطوط الكهربائية.
  • الصوف الزجاجي الناتج عن ألياف الربط يحبس الثقوب الصغيرة ويعمل كعزل على شكل ألواح أو لفات للمضارب أو البطانيات في الأسقف.
صورة - زجاج
حقوق الصورة -ويكيبيديا

في الصورة ، مجهريًا ، تحتوي البلورة المفردة على ذرات في ترتيب دوري شبه مثالي ؛ تتكون البلورات المتعددة من العديد من البلورات المجهرية ؛ والمادة الصلبة غير المتبلورة مثل الزجاج ليس لها ترتيب دوري حتى مجهريًا.

هل الزجاج عازل أفضل من السيراميك؟

تستخدم كميات هائلة من السيراميك في المحركات التوربينية الغازية. دعونا نستكشف ما إذا كان الزجاج أفضل من السيراميك.

الزجاج عازل أفضل من السيراميك مع مقاومة للكسر أكثر من السيراميك وله أيضًا قوة الضغط الميكانيكية هذا هو 1.5 مرة أكبر من مادة السيراميك.

على الرغم من أن معظم المواد الخزفية تقيد تدفق التيار الكهربائي ، إلا أن الخزف ومواد السيراميك الأخرى تستخدم تقليديًا كمواد عازلة. على العكس من ذلك ، يُظهر بعض السيراميك موصلية كهربائية عالية.

متى يوصل الزجاج الكهرباء؟

سيمنز لكل متر ، أو SI ، هي الوحدة المستخدمة للتعبير عن التوصيل الكهربائي. أولاً ، دعونا نتحدث عن موعد توصيل الزجاج للكهرباء.

لا يمكن للزجاج توصيل الكهرباء إلا عندما يكون منصهرًا أو قريبًا جدًا من نقطة انصهار مثل الزجاج التقليدي ، مثل بيركس. يتصرف الزجاج تمامًا مثل العازل في درجة الحرارة المحيطة القياسية.

يمكن تحديد موصلية أي كائن باستخدام الصيغة σ = 1 / ρ. يتم تمثيل كل من المقاومة الكهربائية والموصلية في البيان بالرمزين σ و ، على التوالي.

سؤال متكرر

ضع قائمة ببعض خصائص الزجاج.

الزجاج يدوم لفترة طويلة جدا. لا يتقدم الزجاج في العمر ولا تتغير خصائصه الميكانيكية والكهربائية. دعونا نذكر بعض خصائص مادة الزجاج.

  • في درجة حرارة الغرفة العادية ، تبلغ كثافة الزجاج 2.23 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
  • درجة الانصهار أو نقطة التليين للزجاج هي 440 درجة مئوية إلى 840 درجة مئوية.
  • الموصلية الحرارية للزجاج عند 20 درجة مئوية هي 1.14 واط / م ℃.
  • الحرارة النوعية للعازل للزجاج هي 1.0 × 103 J / كجم / ك.
  • سمك الزجاج 1.6 مم.
  • عامل الخسارة للزجاج هو 0.9.
  • يوفر معامل انتقال الحرارة للزجاج 1.0 × 10-5 ي / مم2/ك.
  • معدل امتصاص الليزر للزجاج 6.5 × 10-2.
  • معامل التمدد الحراري للزجاج 9.04 × 10-6 K-1.
  • فجوة الشريط للزجاج هي 2-3 فولت.
  • القوة العازلة للزجاج 140 كيلو فولت / سم.
  • مقاومة الضغط للزجاج هي 10000 كيلوغرام لكل سنتيمتر مربع.
  • تبلغ مقاومة الشد للزجاج 3500 كيلوجرام لكل سنتيمتر مربع.

الزجاج مادة عازلة بأسعار معقولة ، بعد كل شيء. سيتجمع غبار الهواء على السطح الزجاجي نتيجة الرطوبة التي تتكثف عليها بسهولة ، مما سيفتح قناة لتيار التسرب في النظام.

في الختام

يمكننا أن نستنتج من استنتاج المقال أن الزجاج يعمل كعازل. يتصرف الزجاج ببساطة كعازل عند درجة حرارة الغرفة النموذجية البالغة 25 درجة. يغطي هذا أيضًا مواضيع أخرى ، مثل متى وكيف يمكن للزجاج نقل الكهرباء. لا يمكن تشكيل الزجاج بأشكال غير منتظمة عند الفولتية العالية لأن السلالات الداخلية تنشأ عن التبريد غير المتسق. يستخدم الزجاج في التعبئة والتغليف ، مثل زجاجات المشروبات وعلب الطعام ، لأنه يعمل كعازل.

إندراني بانيرجي

مرحباً .. أنا إندراني بانيرجي. أكملت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. أنا شخص متحمس وأنا شخص إيجابي حول كل جانب من جوانب الحياة. أحب قراءة الكتب والاستماع إلى الموسيقى. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

آخر المقالات