1. Суыту вакытында җылылык көчәнеше (төп сәбәп)
Эретелгән кварц тигез булмаган температура шартларында көчәнеш тудыра. Теләсә нинди температурада эретелгән кварцның атом структурасы чагыштырмача "оптималь" киңлек конфигурациясенә җитә. Температура үзгәргән саен, атом аралыгы шуңа туры китереп үзгәрә - бу күренеш гадәттә җылылык киңәюе дип атала. Эретелгән кварц тигез булмаган җылытылганда яки суынганда, тигез булмаган киңәю барлыкка килә.
Термик көчәнеш гадәттә эссерәк төбәкләр киңәергә тырышканда, ләкин аларны әйләндереп алган салкынрак зоналар чикләгәндә барлыкка килә. Бу гадәттә зыян китерми торган кысу көчәнешен тудыра. Әгәр температура пыяланы йомшартырлык дәрәҗәдә югары булса, көчәнешне бетерергә мөмкин. Ләкин, суыту тизлеге бик тиз булса, ябышлык тиз арта, һәм эчке атом структурасы температураның кимүенә вакытында җайлаша алмый. Бу тартылу көчәнешенә китерә, бу ватылу яки җимерелүгә китерергә мөмкин.
Мондый киеренкелек температура төшкәндә көчәя, суыту процессы ахырында югары дәрәҗәләргә җитә. Кварц пыяласы 10^4,6 поаздан югарырак ябышлыкка җиткән температура дип атала.деформация ноктасыБу ноктада материалның ябышлыгы шулкадәр югары ки, эчке көчәнеш нәтиҗәле рәвештә тыгызлана һәм тарала алмый.
2. Фаза күчүеннән һәм структураль релаксациядән килеп чыккан стресс
Метастабиль Структура Релаксациясе:
Эретелгән халәттә, эрегән кварц бик тәртипсез атом тәртибен күрсәтә. Суынганда, атомнар тотрыклырак конфигурациягә таба йомшарырга омтыла. Ләкин, пыяла халәтнең югары ябышлыгы атом хәрәкәтенә комачаулый, нәтиҗәдә метастабиль эчке структура барлыкка килә һәм релаксация стрессы барлыкка килә. Вакыт узу белән бу стресс әкренләп чыгарылырга мөмкин, бу күренеш ... дип атала.пыяла картайту.
Кристаллашу тенденциясе:
Әгәр эретелгән кварц билгеле бер температура диапазоннарында (мәсәлән, кристаллашу температурасына якын) озак вакыт тотылса, микрокристаллашу барлыкка килергә мөмкин - мәсәлән, кристобалит микрокристалларының чөкмәсе. Кристалл һәм аморф фазалар арасындагы күләм туры килмәвефаза күчү стрессы.
3. Механик йөкләнеш һәм тышкы көч
1. Эшкәртүдән килеп чыккан стресс:
Кисү, шлифовкалау яки ялтырату вакытында кулланыла торган механик көчләр өслек рәшәткәсенең бозылуына һәм эшкәртү көчәнешенә китерергә мөмкин. Мәсәлән, шлифовкалау тәгәрмәче белән кисү вакытында, кырыйдагы локаль җылылык һәм механик басым көчәнеш концентрациясен китереп чыгара. Бораулау яки тишек ясауда дөрес булмаган ысуллар уемнарда көчәнеш концентрациясенә китерергә мөмкин, бу ярыклар башлану нокталары булып хезмәт итә.
2. Хезмәт күрсәтү шартларыннан килеп чыккан стресс:
Конструкцион материал буларак кулланылганда, эретелгән кварц басым яки бөгелү кебек механик йөкләнешләр аркасында макрокүләмле көчәнеш кичерергә мөмкин. Мәсәлән, кварц пыяла савыт-саба авыр эчтәлекләрне тотканда бөгелү көчәнеше кичерергә мөмкин.
4. Термик шок һәм температураның тиз тирбәнешләре
1. Тиз җылыту/суытудан килеп чыккан тиз көчәнеш:
Эретелгән кварцның җылылык киңәю коэффициенты бик түбән булса да (~0,5×10⁻⁶/°C), температураның тиз үзгәрүе (мәсәлән, бүлмә температурасыннан югары температурага кадәр җылыту яки бозлы суга чуму) барыбер кискен җирле температура градиентларына китерергә мөмкин. Бу градиентлар кинәт җылылык киңәюенә яки кысылуына китерә, шундук җылылык көчәнеше тудыра. Гадәти мисал - җылылык шокы аркасында лабораториядә кварц савыт-саба ватылуы.
2. Циклик термик арыганлык:
Озак вакытлы, кабатланучы температура тирбәнешләренә дучар булганда, мәсәлән, мич тышчаларында яки югары температуралы күзәтү тәрәзәләрендә, эретелгән кварц циклик киңәю һәм кысылуга дучар була. Бу ару стрессы туплануына, картаюны тизләтүгә һәм ярылу куркынычына китерә.
5. Химик яктан китереп чыгарылган стресс
1. Коррозия һәм эретү көчәнеше:
Эретелгән кварц көчле селте эремәләре (мәсәлән, NaOH) яки югары температуралы кислоталы газлар (мәсәлән, HF) белән бәйләнешкә кергәндә, өслек коррозиясе һәм эретүе барлыкка килә. Бу структура бердәмлеген боза һәм химик көчәнеш китереп чыгара. Мәсәлән, селте коррозиясе өслек күләменең үзгәрүенә яки микроярыклар барлыкка килүенә китерергә мөмкин.
2. Йөрәк-кан тамырлары авырулары китереп чыгарган стресс:
Эретелгән кварц өстенә капламалар (мәсәлән, SiC) урнаштыручы химик пар урнаштыру (CVD) процесслары ике материал арасындагы җылылык киңәю коэффициентлары яки эластиклык модульләре аермасы аркасында фазаара көчәнеш тудырырга мөмкин. Суыту вакытында бу көчәнеш капламаның яки нигезнең катламлашуына яки ярылуына китерергә мөмкин.
6. Эчке кимчелекләр һәм пычраклыклар
1. Күбекләр һәм кушылмалар:
Эретү вакытында кертелгән калдык газ күбекләре яки катнашмалар (мәсәлән, металл ионнары яки эремәгән кисәкчәләр) көчәнеш концентраторлары булып хезмәт итә ала. Бу кушылмалар һәм пыяла матрицасы арасындагы җылылык киңәюе яки эластиклык аермалары локаль эчке көчәнеш тудыра. Ярыклар еш кына бу кимчелекләрнең кырыйларында барлыкка килә.
2. Микроярыклар һәм структура кимчелекләре:
Чималдагы катнашмалар яки җитешсезлекләр яки чимал эрү процессы нәтиҗәсендә эчке микроярыклар барлыкка килергә мөмкин. Механик йөкләнешләр яки термик цикл вакытында ярык очларындагы көчәнеш концентрациясе ярыкларның таралуына ярдәм итә, материалның бөтенлеген киметә.
Бастырылган вакыты: 2025 елның 4 июле