7 faktów na temat szkła jako izolatora (dlaczego i zastosowania)

Szkło silikatowe to najpopularniejszy rodzaj szkła. W tym artykule porozmawiajmy o właściwościach szkła jako izolatora.

Szkło jest uznawane za wyjątkowy izolator zarówno przewodności cieplnej, jak i przewodności elektrycznej in jego naturalne występowanie. Niemniej jednak szkło może zachowywać się jak przewodnik i stać się przewodnikiem termicznym i elektrycznym po podgrzaniu do ekstremalnie wysokich temperatur.

W porównaniu z metalami szybkość przewodzenia ciepła jest w szkle wolniejsza. W tym poście omówimy dalsze informacje na temat zdolności szkła do działania jako izolacja.

Dlaczego szkło jest dobrym izolatorem elektrycznym?

Izolator ma wyjątkowo wysoką rezystancję elektryczną zbliżoną do 10¹⁰ omomierze. Omówmy, dlaczego szkło służy jako dobry izolator elektryczny.

Szkło jest dobrym izolatorem elektrycznym ze względu na niezwykle niską liczbę nieużywanych niesparowanych elektronów. Atomy szkła są połączone niezwykle silnymi połączeniami elektronowymi. Te elektrony nie są dostępne do wymiany jonów do dystrybucji lub swobodnego poruszania się.

Czy szkło jest dobrym izolatorem ciepła?

Ilość ciepła, która jest przenoszona przez substancję w jednostce czasu, jest znana jako szybkość przepływu ciepła. Zobaczmy, że szkło jest uważane za doskonały izolator ciepła.

Szkło uznawane jest za dobre izolator termiczny ponieważ bardzo wolno przewodzi ciepło. Szkło konsekwentnie pokazuje, że może poruszać się szybko w porównaniu z innymi przedmiotami, praktycznie bez ruchu.

Zastosowanie szkła jako izolatora

Materiały izolacyjne nie pozwalają na przepływ prądu po autostradzie. Wymieńmy kilka zastosowań szkła jako izolatora.

• Szkło jest wykorzystywane w różnych projektach budowlanych jako izolator, dzięki czemu temperatura utrzymuje się w komfortowym zakresie.
• Włókna szklane są używane do izolacji napowietrznej linii elektrycznych.
• Wełna szklana wytwarzana przez włókna wiążące zatrzymuje małe otwory i pełni funkcję izolacji w postaci płyt lub rolek do mat lub koców w stropach.

Na zdjęciu, Mikroskopowo, pojedynczy kryształ ma atomy w niemal idealnym układzie okresowym; polikryształ składa się z wielu mikroskopijnych kryształów; a bezpostaciowe ciało stałe, takie jak szkło, nie ma okresowego układu, nawet mikroskopowo.

Czy szkło jest lepszym izolatorem niż ceramika?

W silnikach turbogazowych stosuje się ogromne ilości ceramiki. Przyjrzyjmy się, czy szkło izoluje lepiej niż ceramika.

Szkło jest lepszym izolatorem niż ceramika, ma większą odporność na pękanie niż ceramika, a także ma wytrzymałość mechaniczna na ściskanie czyli 1.5 raza więcej niż materiał ceramiczny.

Chociaż większość materiałów ceramicznych ogranicza przepływ prądu elektrycznego, jako materiały izolacyjne tradycyjnie stosuje się porcelanę i inne materiały ceramiczne. Odwrotnie, niektóre materiały ceramiczne wykazują wysoką przewodność elektryczną.

Kiedy szkło przewodzi prąd?

Siemens na metr lub SI to jednostka używana do wyrażania przewodności elektrycznej. Po pierwsze, porozmawiajmy o tym, kiedy szkło przewodzi prąd.

Szkło może przewodzić prąd tylko wtedy, gdy jest stopione lub bardzo blisko temperatury topnienia, tak jak konwencjonalne szkło, takie jak Pyrex. Szkło zachowuje się dokładnie jak izolator w standardowej temperaturze otoczenia.

Przewodnictwo dowolnego obiektu można określić za pomocą wzoru σ = 1/ρ. Oporność elektryczna i przewodność elektryczna są reprezentowane w oświadczeniu przez odpowiednio symbole σ i ρ.

Często zadawane pytanie

Wymień niektóre właściwości szkła.

Szkło wytrzymuje bardzo długo. Szkło nie starzeje się, a jego właściwości mechaniczne i elektryczne nie ulegają zmianie. Wymieńmy niektóre właściwości materiału szklanego.

• W normalnej temperaturze pokojowej gęstość szkła wynosi 2.23 grama na centymetr sześcienny.
• Temperatura topnienia lub temperatura mięknienia szkła wynosi od 440 stopni Celsjusza do 840 stopni Celsjusza.
• Przewodność cieplna szkła w temperaturze 20 stopni Celsjusza wynosi 1.14 W/m ℃.
• Ciepło właściwe izolatora szklanego wynosi 1.0 × 10³ J/kg/K.
• Grubość szkła wynosi 1.6 mm.
• Współczynnik strat dla szkła wynosi 0.9.
• Połączenia współczynnik przenikania ciepła dla szkła to 1.0 × 10^-5 J / mm²/ K.
• Szybkość absorpcji lasera dla szkła wynosi 6.5 × 10^-2.
• Współczynnik rozszerzalności cieplnej szkła wynosi 9.04 × 10^-6 K^-1.
• Przerwa wzbroniona dla szkła wynosi 2 – 3 eV.
• Wytrzymałość dielektryczna szkła wynosi 140 kV/cm.
• Wytrzymałość na ściskanie szkła wynosi 10000 kilogramów na centymetr kwadratowy.
• Wytrzymałość na rozciąganie szkła wynosi 3500 kilogramów na centymetr kwadratowy.

W końcu szkło jest tańszym materiałem izolacyjnym. Pył z powietrza będzie gromadził się na powierzchni szkła w wyniku łatwej kondensacji wilgoci, co otworzy kanał dla prądu upływowego systemu.

Wnioski

Z konkluzji artykułu możemy wywnioskować, że szkło pełni funkcję izolatora. Szkło zachowuje się po prostu jak izolator w typowej temperaturze pokojowej 25 stopni. Obejmuje to również inne tematy, takie jak kiedy i jak szkło może przenosić energię elektryczną. Szkło nie może być formowane w nieregularne formy przy wyższych napięciach, ponieważ naprężenia wewnętrzne powstają w wyniku nierównomiernego chłodzenia. Szkło jest wykorzystywane w opakowaniach, takich jak butelki po napojach i słoiki do żywności, ponieważ działa jako izolator.

Przeczytaj także:

• Czy papier jest izolatorem
• Jest izolatorem asfaltu
• Czy drewno jest izolatorem
• Jest izolatorem diamentowym
• Czy ceramika jest izolatorem?
• Czy styropian jest izolatorem?
• Czy plastik jest izolatorem
• Czy cegła jest izolatorem
• Czy bawełna jest izolatorem