1. Хөргөлтийн үеийн дулааны стресс (Үндсэн шалтгаан)
Хайлсан кварц нь жигд бус температурын нөхцөлд стресс үүсгэдэг. Аль ч температурт хайлсан кварцын атомын бүтэц харьцангуй "оновчтой" орон зайн тохиргоонд хүрдэг. Температур өөрчлөгдөхөд атомын зай өөрчлөгддөг бөгөөд энэ үзэгдлийг ихэвчлэн дулааны тэлэлт гэж нэрлэдэг. Хайлсан кварцыг жигд бус халаах эсвэл хөргөх үед жигд бус тэлэлт үүсдэг.
Дулааны стресс нь ихэвчлэн халуун бүсүүд тэлэхийг оролдох үед үүсдэг боловч эргэн тойрны сэрүүн бүсүүдээр хязгаарлагддаг. Энэ нь шахалтын стрессийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн гэмтэл учруулдаггүй. Хэрэв температур нь шилийг зөөлрүүлэхэд хангалттай өндөр байвал стрессийг арилгаж болно. Гэсэн хэдий ч хөргөлтийн хурд хэт хурдан байвал зуурамтгай чанар нь хурдан нэмэгдэж, дотоод атомын бүтэц нь буурч буй температурт цаг тухайд нь дасан зохицож чадахгүй. Энэ нь суналтын стресс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хугарал эсвэл эвдрэлд хүргэх магадлал өндөр байдаг.
Температур буурахад ийм стресс нэмэгдэж, хөргөлтийн процессын төгсгөлд өндөр түвшинд хүрдэг. Кварцын шил 10^4.6 паас дээш зуурамтгай чанарт хүрэх температурыг ... гэж нэрлэдэг.суналтын цэгЭнэ үед материалын зуурамтгай чанар маш өндөр тул дотоод стресс нь үр дүнтэй түгжигдэж, цаашид арилах боломжгүй болдог.
2. Фазын шилжилт ба бүтцийн сулралаас үүдэлтэй стресс
Мета тогтвортой бүтцийн амралт:
Хайлсан төлөвт хайлсан кварц нь маш эмх замбараагүй атомын зохион байгуулалтыг харуулдаг. Хөргөх үед атомууд илүү тогтвортой тохиргоо руу шилжих хандлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч шилэн төлөвийн өндөр зуурамтгай чанар нь атомын хөдөлгөөнд саад учруулж, мета тогтворгүй дотоод бүтэц үүсгэж, сулрах стресс үүсгэдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ стресс аажмаар суллагдаж магадгүй бөгөөд үүнийг ... гэж нэрлэдэг.шилний хөгшрөлт.
Кристалжих хандлага:
Хэрэв хайлсан кварцыг тодорхой температурын хязгаарт (жишээлбэл, талсжих температурын ойролцоо) удаан хугацаагаар байлгавал бичил талстжилт үүсч болно - жишээлбэл, кристобалит бичил талстууд тунадасжих. Кристалл ба аморф фазын хоорондох эзэлхүүний зөрүү ньфазын шилжилтийн стресс.
3. Механик ачаалал ба гадаад хүч
1. Боловсруулалтаас үүдэлтэй стресс:
Зүсэх, нунтаглах эсвэл өнгөлөх явцад үйлчилдэг механик хүч нь гадаргуугийн торны гажуудал болон боловсруулалтын стрессийг үүсгэж болзошгүй. Жишээлбэл, нунтаглах дугуйгаар зүсэх үед ирмэг дээрх орон нутгийн дулаан болон механик даралт нь стрессийн концентрацийг үүсгэдэг. Өрөмдлөг эсвэл ховил хийх буруу техник нь ховил дээр стрессийн концентрацийг үүсгэж, хагарал үүсэх цэг болж үйлчилдэг.
2. Үйлчилгээний нөхцөл байдлаас үүдэлтэй стресс:
Бүтцийн материал болгон ашиглахад хайлсан кварц нь даралт эсвэл нугалах зэрэг механик ачааллын улмаас макро хэмжээний стрессийг мэдэрч болно. Жишээлбэл, кварцын шилэн эдлэл нь хүнд агууламжийг хадгалах үед нугалах стресс үүсгэж болзошгүй.
4. Дулааны цочрол ба температурын огцом хэлбэлзэл
1. Хурдан халаалт/хөргөлтөөс үүсэх агшин зуурын стресс:
Хайлсан кварц нь маш бага дулааны тэлэлтийн коэффициенттэй (~0.5×10⁻⁶/°C) боловч температурын огцом өөрчлөлт (жишээлбэл, өрөөний температураас өндөр температурт халаах эсвэл мөсөн усанд дүрэх) нь орон нутгийн температурын огцом градиент үүсгэж болзошгүй. Эдгээр градиентууд нь гэнэтийн дулааны тэлэлт эсвэл агшилтыг үүсгэж, агшин зуурын дулааны стресс үүсгэдэг. Нийтлэг жишээ бол дулааны цочролоос үүдэлтэй лабораторийн кварцын хугарал юм.
2. Циклийн дулааны ядаргаа:
Зуухны доторлогоо эсвэл өндөр температуртай цонх гэх мэт температурын хэлбэлзэлд удаан хугацааны турш өртөх үед хайлсан кварц нь мөчлөгт тэлэлт болон агшилтад ордог. Энэ нь ядрах стресс хуримтлагдах, хөгшрөлтийг хурдасгах, хагарах эрсдэлд хүргэдэг.
5. Химийн нөлөөгөөр үүссэн стресс
1. Зэврэлт ба уусах стресс:
Хайлсан кварц нь хүчтэй шүлтлэг уусмал (жишээ нь, NaOH) эсвэл өндөр температурт хүчиллэг хий (жишээ нь, HF)-тэй хүрэлцэхэд гадаргуугийн зэврэлт болон уусалт үүсдэг. Энэ нь бүтцийн жигд байдлыг алдагдуулж, химийн стресс үүсгэдэг. Жишээлбэл, шүлтийн зэврэлт нь гадаргуугийн эзэлхүүний өөрчлөлт эсвэл бичил хагарал үүсэхэд хүргэдэг.
2. ЗСӨ-өөс үүдэлтэй стресс:
Хайлсан кварц дээр бүрхүүл (жишээ нь, SiC) хуримтлуулдаг химийн ууршуулах (CVD) процессууд нь хоёр материалын хоорондох дулааны тэлэлтийн коэффициент эсвэл уян хатан модулийн зөрүүгээс шалтгаалан гадаргуугийн хоорондын стресс үүсгэж болзошгүй. Хөргөлтийн үед энэхүү стресс нь бүрхүүл эсвэл суурь нь хальслах эсвэл хагарах шалтгаан болдог.
6. Дотоод согог ба хольц
1. Бөмбөлөг ба оруулгууд:
Хайлах явцад үүссэн үлдэгдэл хийн бөмбөлөг эсвэл хольц (жишээлбэл, металл ионууд эсвэл хайлаагүй хэсгүүд) нь стрессийн баяжуулагч болж чаддаг. Эдгээр хольцууд болон шилэн матрицын хоорондох дулааны тэлэлт эсвэл уян хатан чанарын ялгаа нь орон нутгийн дотоод стрессийг үүсгэдэг. Эдгээр согогийн ирмэг дээр хагарал ихэвчлэн үүсдэг.
2. Бичил хагарал ба бүтцийн гажиг:
Түүхий материал эсвэл хайлах процессоос үүссэн хольц эсвэл согог нь дотоод бичил хагарал үүсгэж болзошгүй. Механик ачаалал эсвэл дулааны мөчлөгийн үед хагарлын үзүүр дэх стрессийн концентраци нь хагарлын тархалтыг нэмэгдүүлж, материалын бүрэн бүтэн байдлыг бууруулдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 4