१. चिसो हुने समयमा तापीय तनाव (मुख्य कारण)
फ्यूज्ड क्वार्ट्जले गैर-समान तापक्रम अवस्थाहरूमा तनाव उत्पन्न गर्छ। कुनै पनि तापक्रममा, फ्यूज्ड क्वार्ट्जको परमाणु संरचना अपेक्षाकृत "इष्टतम" स्थानिय कन्फिगरेसनमा पुग्छ। तापक्रम परिवर्तन हुँदै जाँदा, परमाणु स्पेसिङ तदनुसार परिवर्तन हुन्छ - यो घटनालाई सामान्यतया थर्मल विस्तार भनिन्छ। जब फ्यूज्ड क्वार्ट्जलाई असमान रूपमा तताइन्छ वा चिसो गरिन्छ, गैर-समान विस्तार हुन्छ।
तापीय तनाव सामान्यतया तब उत्पन्न हुन्छ जब तातो क्षेत्रहरू विस्तार गर्ने प्रयास गर्छन् तर वरपरका चिसो क्षेत्रहरूले बाधा पुर्याउँछन्। यसले कम्प्रेसिभ तनाव सिर्जना गर्दछ, जसले सामान्यतया क्षति गर्दैन। यदि तापक्रम गिलासलाई नरम पार्न पर्याप्त उच्च छ भने, तनाव कम गर्न सकिन्छ। यद्यपि, यदि चिसो दर धेरै छिटो छ भने, चिपचिपापन द्रुत रूपमा बढ्छ, र आन्तरिक परमाणु संरचना घट्दो तापक्रममा समयमै समायोजन गर्न सक्दैन। यसले तन्य तनाव निम्त्याउँछ, जसले फ्र्याक्चर वा विफलता निम्त्याउने सम्भावना धेरै हुन्छ।
यस्तो तनाव तापक्रम घट्दै जाँदा तीव्र हुन्छ, शीतलन प्रक्रियाको अन्त्यमा उच्च स्तरमा पुग्छ। क्वार्ट्ज गिलास १०^४.६ पोइसभन्दा माथिको चिपचिपापनमा पुग्ने तापक्रमलाई भनिन्छतनाव बिन्दुयस बिन्दुमा, सामग्रीको चिपचिपापन यति उच्च हुन्छ कि आन्तरिक तनाव प्रभावकारी रूपमा बन्द हुन्छ र अब उप्रान्त नष्ट हुन सक्दैन।
२. चरण संक्रमण र संरचनात्मक विश्रामबाट हुने तनाव
मेटास्टेबल स्ट्रक्चरल रिल्याक्सेसन:
पग्लिएको अवस्थामा, फ्युज गरिएको क्वार्ट्जले अत्यधिक अव्यवस्थित परमाणु व्यवस्था प्रदर्शन गर्दछ। चिसो भएपछि, परमाणुहरू अझ स्थिर कन्फिगरेसन तिर आराम गर्न थाल्छन्। यद्यपि, काँचको अवस्थाको उच्च चिपचिपाहटले परमाणु आन्दोलनमा बाधा पुर्याउँछ, जसको परिणामस्वरूप मेटास्टेबल आन्तरिक संरचना हुन्छ र आराम तनाव उत्पन्न हुन्छ। समयसँगै, यो तनाव बिस्तारै रिलिज हुन सक्छ, जसलाई भनिन्छगिलासको उमेर बढ्दै.
क्रिस्टलाइजेसन प्रवृत्ति:
यदि फ्युज्ड क्वार्ट्जलाई निश्चित तापक्रम दायरा भित्र (जस्तै क्रिस्टलाइजेसन तापक्रम नजिक) लामो समयसम्म राखिएको छ भने, माइक्रोक्रिस्टलाइजेसन हुन सक्छ - उदाहरणका लागि, क्रिस्टोबालाइट माइक्रोक्रिस्टलहरूको वर्षा। क्रिस्टलीय र अनाकार चरणहरू बीचको भोल्युमेट्रिक बेमेलले सिर्जना गर्दछ।चरण संक्रमण तनाव.
३. मेकानिकल लोड र बाह्य बल
१. प्रशोधनबाट हुने तनाव:
काट्ने, पिस्ने वा पालिस गर्ने क्रममा प्रयोग गरिने यान्त्रिक बलले सतहको जाली विकृति र प्रशोधन तनाव निम्त्याउन सक्छ। उदाहरणका लागि, पिस्ने पाङ्ग्राको साथ काट्ने क्रममा, किनारामा स्थानीयकृत ताप र यान्त्रिक दबाबले तनाव एकाग्रतालाई प्रेरित गर्छ। ड्रिलिंग वा स्लटिंगमा अनुचित प्रविधिहरूले खाचहरूमा तनाव सांद्रता निम्त्याउन सक्छ, जसले क्र्याक सुरुवात बिन्दुको रूपमा काम गर्दछ।
२. सेवा सर्तहरूबाट हुने तनाव:
संरचनात्मक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्दा, फ्युज्ड क्वार्ट्जले दबाब वा झुकाउने जस्ता मेकानिकल भारहरूको कारणले म्याक्रो-स्केल तनाव अनुभव गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, क्वार्ट्ज गिलासका भाँडाकुँडाले भारी सामग्रीहरू समात्दा झुकाउने तनाव विकास गर्न सक्छ।
४. थर्मल झट्का र तीव्र तापक्रम उतारचढाव
१. द्रुत ताप/चिसोपनबाट हुने तत्काल तनाव:
फ्युज्ड क्वार्ट्जमा थर्मल एक्सपेन्सन कोष (~०.५×१०⁻⁶/°C) धेरै कम भए तापनि, द्रुत तापक्रम परिवर्तन (जस्तै, कोठाको तापक्रमबाट उच्च तापक्रममा तताउने, वा बरफको पानीमा डुबाउने) ले अझै पनि स्थानीय तापक्रम ग्रेडियन्टहरू खडा गर्न सक्छ। यी ग्रेडियन्टहरूले अचानक थर्मल विस्तार वा संकुचन निम्त्याउँछन्, जसले गर्दा तत्काल थर्मल तनाव उत्पन्न हुन्छ। एउटा सामान्य उदाहरण थर्मल झट्काको कारण प्रयोगशाला क्वार्ट्जवेयर फ्र्याक्चर हुनु हो।
२. चक्रीय थर्मल थकान:
लामो समयसम्म, बारम्बार तापक्रम उतारचढावको सम्पर्कमा आउँदा - जस्तै भट्टीको अस्तर वा उच्च-तापमान हेर्ने झ्यालहरूमा - फ्युज्ड क्वार्ट्ज चक्रीय विस्तार र संकुचनबाट गुज्रन्छ। यसले थकान तनाव संचय, बुढ्यौलीलाई गति दिने र फुट्ने जोखिम निम्त्याउँछ।
५. रासायनिक रूपमा प्रेरित तनाव
१. क्षरण र विघटन तनाव:
जब फ्युज्ड क्वार्ट्ज बलियो क्षारीय घोल (जस्तै, NaOH) वा उच्च-तापमान अम्लीय ग्याँसहरू (जस्तै, HF) सँग सम्पर्कमा आउँछ, सतहको क्षरण र विघटन हुन्छ। यसले संरचनात्मक एकरूपतालाई बाधा पुर्याउँछ र रासायनिक तनाव उत्पन्न गर्छ। उदाहरणका लागि, क्षारीय क्षरणले सतहको मात्रा परिवर्तन वा माइक्रोक्र्याक गठन निम्त्याउन सक्छ।
२. हृदयरोग-प्रेरित तनाव:
रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) प्रक्रियाहरू जसले कोटिंग्स (जस्तै, SiC) फ्युज्ड क्वार्ट्जमा जम्मा गर्छ, दुई सामग्रीहरू बीचको थर्मल विस्तार गुणांक वा लोचदार मोड्युलीमा भिन्नताको कारणले गर्दा अन्तरमुखीय तनाव उत्पन्न गर्न सक्छ। चिसो हुने क्रममा, यो तनावले कोटिंग वा सब्सट्रेटको डिलेमिनेशन वा क्र्याकिङ निम्त्याउन सक्छ।
६. आन्तरिक दोष र अशुद्धताहरू
१. बुलबुले र समावेशीकरण:
पग्लने क्रममा प्रस्तुत गरिएका अवशिष्ट ग्यास बुलबुले वा अशुद्धताहरू (जस्तै, धातु आयनहरू वा नपग्लिएका कणहरू) ले तनाव सांद्रकको रूपमा काम गर्न सक्छन्। यी समावेशहरू र गिलास म्याट्रिक्स बीचको थर्मल विस्तार वा लोचमा भिन्नताले स्थानीयकृत आन्तरिक तनाव सिर्जना गर्दछ। यी अपूर्णताहरूको किनारमा प्रायः दरारहरू सुरु हुन्छन्।
२. सूक्ष्म दरार र संरचनात्मक त्रुटिहरू:
कच्चा पदार्थमा वा पग्लने प्रक्रियाबाट हुने अशुद्धता वा त्रुटिहरूले आन्तरिक सूक्ष्म क्र्याकहरू निम्त्याउन सक्छ। मेकानिकल भार वा थर्मल साइकल चलाउँदा, दरारको टुप्पोमा तनाव एकाग्रताले दरार फैलाउन सक्छ, जसले गर्दा सामग्रीको अखण्डता घट्छ।
पोस्ट समय: जुलाई-०४-२०२५