二氧化硅（SiO₂）在E玻璃中扮演着绝对核心和基础的角色，是其所有优异性能的基石。简单来说，二氧化硅是E玻璃的“骨架形成体”。它的作用可以具体分为以下几个方面：

1. 形成玻璃网络结构（核心作用）

这是二氧化硅最根本的作用。二氧化硅本身是玻璃形成氧化物，其SiO₄四面体通过桥氧相互连接，构成一个连续、稳固、无规则的三维网络结构。

· 形象比喻：这就像建造房屋的钢筋骨架。二氧化硅提供了整个玻璃结构的主体框架，其他成分（如氧化钙、氧化铝、氧化硼等）则是填充或修改这个骨架的材料，用以调整性能。

· 没有二氧化硅这个骨架，就无法形成稳定的玻璃态物质。

2. 提供优异的电绝缘性能

· 高电阻率：二氧化硅本身的离子迁移率极低，化学键（Si-O键）非常稳定且强，不易电离。它构成的连续网络极大地限制了电荷的移动，使E玻璃具有极高的体积电阻率和表面电阻率。

· 低介电常数和低介电损耗：在高频和高温下，E玻璃的介电性能非常稳定。这主要归功于SiO₂网络结构的对称性和稳定性，在高频电场下极化程度低，能量损耗（转化为热能）小。这使得它非常适合用于制造电子线路板（PCB）的增强材料和高压绝缘子。

3. 保证良好的化学稳定性

E玻璃对水、酸（除氢氟酸和热磷酸外）和化学品具有很好的抵抗能力。

· 惰性表面：致密的Si-O-Si网络化学活性很低，不易与水或H⁺离子发生反应，因此耐水解性和耐酸性都很好。这保证了由E玻璃纤维增强的复合材料在恶劣环境中能长期保持性能。

4. 贡献较高的机械强度

虽然玻璃纤维的最终强度还受到表面缺陷、微裂纹等因素的极大影响，但其理论强度很大程度上源于坚固的Si-O共价键和三维网络结构。

· 高键能：Si-O键的键能很高，使得玻璃骨架本身非常坚固，为纤维提供了高的拉伸强度和弹性模量。

5. 赋予理想的热学性能

· 低热膨胀系数：二氧化硅本身的热膨胀系数很低。由它作为主骨架的E玻璃也因此具有相对较低的热膨胀系数，这意味着它在温度变化时尺寸稳定性好，不易因热胀冷缩而产生过大应力。

· 较高的软化点：二氧化硅的熔点非常高（约1723°C）。虽然加入其他助熔氧化物降低了E玻璃的最终熔化温度，但其SiO₂主体仍然保证了玻璃具有足够高的软化点和热稳定性，以满足大多数应用场景。

在典型的E玻璃成分中，二氧化硅的含量通常在52%-56%（重量百分比），是占比最大的单一氧化物。它定义了玻璃的基本性质。

可以这样理解E玻璃中各种氧化物的分工：

· SiO₂（二氧化硅）：主骨架，提供结构稳定性、电绝缘性、化学耐久性和强度。

· Al₂O₃（氧化铝）：辅助骨架和稳定剂，提高化学稳定性、机械强度和降低析晶倾向。

· B₂O₃（氧化硼）：助熔剂和性能调节剂，显著降低熔化温度（节能），同时改善热学性能和电学性能。

· CaO/MgO（氧化钙/氧化镁）：助熔剂和稳定剂，助熔，并调整化学耐久性和析晶性能。

来源：玻纤老白