በ Fused Quartz ውስጥ የጭንቀት መፈጠር አጠቃላይ ትንታኔ፡- መንስኤዎች፣ ዘዴዎች እና ውጤቶች

1. በማቀዝቀዝ ወቅት የሙቀት ጭንቀት (ዋና ምክንያት)

የተዋሃደ ኳርትዝ ወጥ ባልሆኑ የሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ ውጥረት ይፈጥራል። በማንኛውም የሙቀት መጠን፣ የተዋሃደ ኳርትዝ የአቶሚክ መዋቅር በአንፃራዊነት "ምርጥ" የቦታ ውቅር ላይ ይደርሳል። የሙቀት መጠኑ ሲቀየር የአቶሚክ ክፍተት በዚያው ልክ ይቀየራል—ይህ ክስተት በተለምዶ የሙቀት መስፋፋት ይባላል። የተዋሃደ ኳርትዝ ባልተስተካከለ ሁኔታ ሲሞቅ ወይም ሲቀዘቅዝ፣ ወጥ ያልሆነ መስፋፋት ይከሰታል።

ሞቃታማ አካባቢዎች ለመስፋፋት ሲሞክሩ ነገር ግን በአካባቢው ቀዝቃዛ ዞኖች ሲገደቡ የሙቀት ጭንቀት ይከሰታል. ይህ የመጨናነቅ ጭንቀት ይፈጥራል, ይህም አብዛኛውን ጊዜ ጉዳት አያስከትልም. መስተዋቱን ለማለስለስ የሙቀት መጠኑ በቂ ከሆነ ጭንቀቱ ሊወገድ ይችላል. ነገር ግን, የማቀዝቀዣው ፍጥነት በጣም ፈጣን ከሆነ, viscosity በፍጥነት ይጨምራል, እና የውስጣዊው የአቶሚክ መዋቅር ከጊዜ ወደ ጊዜ እየቀነሰ በሚሄድ የሙቀት መጠን ማስተካከል አይችልም. ይህ የጭንቀት ጭንቀትን ያስከትላል, ይህም ስብራት ወይም ውድቀትን የመፍጠር ዕድሉ ከፍተኛ ነው.

እንዲህ ያለው ውጥረት የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ ይሄዳል, በማቀዝቀዣው ሂደት መጨረሻ ላይ ከፍተኛ ደረጃ ላይ ይደርሳል. የኳርትዝ ብርጭቆ ከ 10 ^ 4.6 ፖዘት በላይ የሆነ viscosity የሚደርስበት የሙቀት መጠን በየማጣራት ነጥብ. በዚህ ጊዜ የቁሱ viscosity በጣም ከፍተኛ ከመሆኑ የተነሳ ውስጣዊ ውጥረት በውጤታማነት ተቆልፏል እና ከአሁን በኋላ መበታተን አይችልም.

---

2. ከደረጃ ሽግግር ውጥረት እና መዋቅራዊ መዝናናት

ተለዋዋጭ መዋቅራዊ መዝናናት;
ቀልጦ ባለበት ሁኔታ፣ የተዋሃደ ኳርትዝ በጣም የተዘበራረቀ የአቶሚክ ዝግጅትን ያሳያል። በሚቀዘቅዝበት ጊዜ አተሞች ወደ የተረጋጋ ውቅር ዘና ይላሉ። ይሁን እንጂ የመስታወት ሁኔታ ከፍተኛ viscosity የአቶሚክ እንቅስቃሴን ይከለክላል, በዚህም ምክንያት ተለዋዋጭ ውስጣዊ መዋቅር እና የመዝናናት ጭንቀት ይፈጥራል. በጊዜ ሂደት, ይህ ጭንቀት ቀስ በቀስ ሊለቀቅ ይችላል, ይህ ክስተት በመባል ይታወቃልየመስታወት እርጅና.

ክሪስታላይዜሽን ዝንባሌ፡
የተዋሃደ ኳርትዝ በተወሰኑ የሙቀት ወሰኖች ውስጥ (እንደ ክሪስታላይዜሽን የሙቀት መጠን አጠገብ) ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ከሆነ ማይክሮ ክሪስታላይዜሽን ሊከሰት ይችላል - ለምሳሌ የክሪስቶባላይት ማይክሮ ክሪስታሎች ዝናብ። በክሪስታል እና በአሞርፎስ ደረጃዎች መካከል ያለው የድምጽ መጠን አለመመጣጠን ይፈጥራልደረጃ ሽግግር ውጥረት.

---

3. ሜካኒካል ጭነት እና ውጫዊ ኃይል

1. በመስራት ላይ ያለ ውጥረት፡-
በሚቆረጥበት፣ በሚፈጭበት ወይም በሚጸዳበት ጊዜ የሚተገበሩ የሜካኒካል ሃይሎች የገጽታ ጥልፍ መዛባት እና የአቀነባበር ጭንቀትን ሊያስከትሉ ይችላሉ። ለምሳሌ፣ በሚፈጭ ጎማ በሚቆረጥበት ጊዜ፣ በአካባቢው ያለው ሙቀት እና ሜካኒካዊ ግፊት በዳርቻው ላይ የጭንቀት ትኩረትን ያመጣሉ ። በመቆፈር ወይም በመቆፈር ላይ ያሉ ተገቢ ያልሆኑ ቴክኒኮች ወደ ውጥረቱ መጠን ወደ ኖቶች ይመራሉ፣ ይህም እንደ ስንጥቅ ማስነሻ ነጥብ ሆኖ ያገለግላል።

2. በአገልግሎት ሁኔታዎች ውጥረት፡-
እንደ መዋቅራዊ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ የተዋሃደ ኳርትዝ እንደ ግፊት ወይም መታጠፍ ባሉ ሜካኒካዊ ሸክሞች የተነሳ ማክሮ-ልኬት ጭንቀት ሊያጋጥመው ይችላል። ለምሳሌ፣ የኳርትዝ ብርጭቆዎች ከባድ ይዘቶችን በሚይዙበት ጊዜ የመታጠፍ ጭንቀት ሊፈጥር ይችላል።

---

4. የሙቀት ድንጋጤ እና ፈጣን የሙቀት መጠን መለዋወጥ

1. ከፈጣን ማሞቂያ/ማቀዝቀዝ የሚመጣ ፈጣን ጭንቀት፡-
Fused Quartz በጣም ዝቅተኛ የሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት (~ 0.5×10⁻⁶/°ሴ) ቢኖረውም ፈጣን የሙቀት ለውጥ (ለምሳሌ ከክፍል ሙቀት ወደ ከፍተኛ ሙቀት ወይም በበረዶ ውሃ ውስጥ ጠልቆ መግባት) አሁንም ከፍተኛ የአካባቢ ሙቀት መጨመርን ሊያስከትል ይችላል። እነዚህ ቀስቶች ድንገተኛ የሙቀት መስፋፋት ወይም መኮማተር ያስከትላሉ፣ ይህም ወዲያውኑ የሙቀት ጭንቀትን ያስከትላሉ። የተለመደው ምሳሌ በሙቀት ድንጋጤ ምክንያት የላብራቶሪ ኳርትዝዌር ስብራት ነው።

2. ሳይክሊካል የሙቀት ድካም፡
ለረጂም ጊዜ ተደጋጋሚ የሙቀት መለዋወጥ ሲጋለጥ - እንደ እቶን ሽፋኖች ወይም ከፍተኛ ሙቀት በሚታይባቸው መስኮቶች - የተዋሃዱ ኳርትዝ ሳይክል መስፋፋት እና መኮማተር ይከሰታል። ይህ ወደ ድካም የጭንቀት ክምችት, እርጅናን ማፋጠን እና የመሰነጣጠቅ አደጋን ያመጣል.

5. በኬሚካል ምክንያት የሚፈጠር ውጥረት

1. የዝገት እና የመፍታት ውጥረት፡
የተዋሃደ ኳርትዝ ከጠንካራ የአልካላይን መፍትሄዎች (ለምሳሌ ናኦኤች) ወይም ከፍተኛ ሙቀት ካለው አሲዳማ ጋዞች (ለምሳሌ ኤችኤፍ) ጋር ሲገናኝ የገጽታ ዝገትና መሟሟት ይከሰታል። ይህ መዋቅራዊ ተመሳሳይነት ይረብሸዋል እና የኬሚካላዊ ጭንቀትን ያመጣል. ለምሳሌ, የአልካላይን ዝገት ወደ የላይኛው የድምጽ ለውጥ ወይም ማይክሮክራክ መፈጠርን ሊያስከትል ይችላል.

2. በሲቪዲ-የሚፈጠር ውጥረት፡
የኬሚካል ትነት ክምችት (ሲቪዲ) ሽፋኖችን (ለምሳሌ ሲሲ) በተዋሃደ ኳርትዝ ላይ የሚያስቀምጡ ሂደቶች የፊት መጋጠሚያ ውጥረትን ሊያስተዋውቁ የሚችሉት በሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅቶች ወይም በሁለቱ ቁሳቁሶች መካከል በሚለጠጥ ሞጁል ልዩነት ምክንያት ነው። በማቀዝቀዝ ወቅት, ይህ ጭንቀት የሽፋኑን ወይም የንጥረትን መጨፍጨፍ ወይም መጨፍጨፍ ሊያስከትል ይችላል.

---

6. የውስጥ ጉድለቶች እና ቆሻሻዎች

1. አረፋዎች እና ማካተት፡
በሚቀልጥበት ጊዜ የገቡት ቀሪ የጋዝ አረፋዎች ወይም ቆሻሻዎች (ለምሳሌ ሜታሊካል ion ወይም ያልቀለጠ ቅንጣቶች) እንደ ጭንቀት ማጎሪያ ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ። በእነዚህ መካተት እና በመስታወት ማትሪክስ መካከል ያለው የሙቀት መስፋፋት ወይም የመለጠጥ ልዩነት አካባቢያዊ ውስጣዊ ጭንቀት ይፈጥራል። ብዙውን ጊዜ ስንጥቆች በእነዚህ ጉድለቶች ጠርዝ ላይ ይጀምራሉ.

2. ማይክሮክራኮች እና መዋቅራዊ ጉድለቶች፡-
በጥሬ ዕቃው ውስጥ ወይም በማቅለጥ ሂደት ውስጥ ያሉ ቆሻሻዎች ወይም ጉድለቶች ውስጣዊ ማይክሮክራኮችን ሊያስከትሉ ይችላሉ። በሜካኒካል ሸክሞች ወይም በሙቀት ብስክሌት፣ በክራክ ምክሮች ላይ ያለው የጭንቀት ትኩረት ስንጥቅ ስርጭትን ያበረታታል፣ የቁሳቁስ ታማኝነትን ይቀንሳል።