سیلیکات از قانون اول ژول پیروی می کند

  • تاریخ انتشار : ۱۳۹۸/۰۱/۰۴

تشخیص و پیش بینی نحوه رفتار شیشه های سیلیکات الکتریکی گرم مهم است زیرا در انواع دستگاه هایی که نوآوری های فنی را در اختیار دارند، استفاده می شود. بر اساس گفته های Himanshu Jain، Chair of Diamond Diamond، کشف که تحت شرایط خاصی از شیشه های سیلیکات با حرارت الکتریکی جلوگیری می کند، یک قانون فیزیک پذیرفته شده که به عنوان قانون اول ژول شناخته می شود، برای طیف گسترده ای از دانشمندان، مهندسان و حتی عموم مردم مورد توجه قرار می گیرد.

جین می گوید: این موضوع بیش از حد بر روی فلزات همگن و نیمه هادی ها تأثیر می گذارد که یکنواخت به نظر می رسد، مانند یک لامپ رشته ای رشته ای؛ اکنون یک پژوهشگر در کورنینگ است که جزئیات آنها نشان می دهد که عینک های رایج و معمول سیلیکات همگن گرم به نظر می رسد که از قانون اول ژول برآورده می شود. نویسندگان نوشتند: بر خلاف الکترودهای رسانایی فلزات و نیمه هادی ها، با گذشت زمان، گرمایش شیشه ای هدایت یونی، با شکل گیری یک قلیایی نانومقیاس، به شدت ناهمگن می شود. در مقاله ای با عنوان  توسعه پروفیل درجه حرارت نامنظم در عینک سیلیکات قلیایی الکتریکی گرم ناحیه تخلیه، به طوری که شیشه در نزدیکی آند فرو می رود، حتی تبخیر می شود، در حالی که باقی می ماند جامد در جای دیگرنمایش های تصویربرداری و تجزیه و تحلیل عناصر محدود تأیید می کند که درجه حرارت محلی بیش از هزار درجه بالاتر از نمونه باقی مانده بسته به اینکه آیا میدان DC یا AC است.

در آزمایشات ما، شیشه ها بیش از هزار درجه سانتیگراد گرمتر در نزدیکی طرف مثبت نسبت به بقیه شیشه ها قرار گرفتند، که بسیار شگفت آور بود با توجه به این که شیشه برای شروع کاملا یکنواخت بود. علت این نتیجه نشان می دهد که در تغییر ساختار و شیمی شیشه بر روی نانوساختار توسط خود میدان الکتریکی، که در نتیجه این نانو منطقه را گرم بسیار قوی تر است. جین می گوید که کاربرد قوانین جیز کلاسیک فیزیک باید با دقت مورد بازبینی قرار گیرد و با توجه به این یافته ها سازگار باشد. این مشاهدات منشأ یک میدان الکتریکی اخیرا کشف شد که باعث التهاب شیشه ها شده است. در یک مقاله قبلی، جین و همکارانش پدیده ای را که باعث تمیزکاری الکتریکی میدان الکتریکی شده اند، گزارش کردند. آنها نشان دادند که دمای نرم شدن شیشه ای که در یک کوره گرم می شود، می تواند به اندازه یک صد صد درجه سانتیگراد به سادگی با استفاده از ۱۰۰ ولت در یک نمونه ضخیم اینچ کاهش یابد.

محاسبات برای توضیح دادن چیزی که ما به عنوان استاندارد Joule حرارت می دیدیم اضافه نشد. “حتی در شرایط بسیار ضعیف، ما گازهای شیشه ای را دیدیم که نیازمند هزاران درجه حرارت بالاتر از قانون ژول می تواند پیش بینی کند. سپس تیم یک مطالعه سیستماتیک برای نظارت بر درجه حرارت شیشه انجام داد. آنها از پیمرمرهای مادون قرمز با وضوح بالا برای تعیین مشخصات درجه حرارت کل نمونه استفاده کردند. داده های جدید همراه با مشاهدات قبلی خود نشان داد که میدان الکتریکی شیشه ها را به طور چشمگیری اصلاح کرده و آنها مجبور بودند قانون ژول را اعمال کنند. محققان بر این باورند که این کار نشان می دهد که امکان تولید حرارت در یک شیشه در مقیاس بسیار دقیق تر از روش های استفاده شده تا کنون، احتمالا تا نانومواد است. پس از آن، ساختارهای جدید و ساختارهای پیچیده ای دیگر و ساختارهای پیچیده تر روی سطح شیشه ای دقیق تر از قبل می تواند باشد. علاوه بر نشان دادن الزام قانونی قانون ژول، نتایج بسیار مهم برای توسعه تکنولوژی جدید برای ساخت و تولید مواد شیشه ای و سرامیک است.