ການວິເຄາະທີ່ສົມບູນແບບຂອງການສ້າງຄວາມກົດດັນໃນ Fused Quartz: ສາເຫດ, ກົນໄກ, ແລະຜົນກະທົບ

1. ຄວາມຄຽດຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການເຮັດຄວາມເຢັນ (ສາເຫດເບື້ອງຕົ້ນ)

Fused quartz ສ້າງຄວາມກົດດັນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອຸນຫະພູມທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບ. ໃນອຸນຫະພູມໃດກໍ່ຕາມ, ໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງ quartz fused ບັນລຸການຕັ້ງຄ່າທາງກວ້າງຂອງ "ທີ່ເຫມາະສົມ". ເມື່ອອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງ, ໄລຍະຫ່າງຂອງອະຕອມຈະປ່ຽນແປງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ - ປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ. ເມື່ອ quartz fused ແມ່ນຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສະເຫມີພາບຫຼືເຢັນ, ການຂະຫຍາຍທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບເກີດຂື້ນ.

ຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນເກີດຂື້ນໂດຍປົກກະຕິເມື່ອພາກພື້ນທີ່ຮ້ອນກວ່າພະຍາຍາມຂະຫຍາຍອອກໄປແຕ່ຖືກຈໍາກັດໂດຍເຂດທີ່ເຢັນກວ່າອ້ອມຂ້າງ. ນີ້ສ້າງຄວາມກົດດັນບີບອັດ, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍ. ຖ້າອຸນຫະພູມສູງພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ແກ້ວອ່ອນລົງ, ຄວາມກົດດັນສາມາດຜ່ອນຄາຍໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າອັດຕາຄວາມເຢັນໄວເກີນໄປ, ຄວາມຫນືດເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ແລະໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູພາຍໃນບໍ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ທັນເວລາກັບອຸນຫະພູມທີ່ຫຼຸດລົງ. ນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມກົດດັນ tensile, ເຊິ່ງຫຼາຍມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດກະດູກຫັກຫຼືຄວາມລົ້ມເຫຼວ.

ຄວາມກົດດັນດັ່ງກ່າວເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງ, ຮອດລະດັບສູງໃນຕອນທ້າຍຂອງຂະບວນການເຮັດຄວາມເຢັນ. ອຸນຫະພູມທີ່ແກ້ວ quartz ມີຄວາມຫນືດສູງກວ່າ 10^4.6 poise ແມ່ນຫມາຍເຖິງຈຸດເມື່ອຍ. ໃນຈຸດນີ້, ຄວາມຫນືດຂອງວັດສະດຸແມ່ນສູງຫຼາຍເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນພາຍໃນຖືກລັອກຢ່າງມີປະສິດທິພາບແລະບໍ່ສາມາດລະລາຍໄດ້.


2. ຄວາມກົດດັນຈາກການຫັນປ່ຽນໄລຍະແລະການຜ່ອນຄາຍໂຄງສ້າງ

ການຜ່ອນຄາຍໂຄງສ້າງແບບ metastable:
ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ເສື່ອມໂຊມ, quartz fused ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຈັດການປະລໍາມະນູທີ່ຜິດປົກກະຕິຫຼາຍ. ເມື່ອເຮັດໃຫ້ເຢັນ, ປະລໍາມະນູມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຜ່ອນຄາຍໄປສູ່ການຕັ້ງຄ່າທີ່ຫມັ້ນຄົງກວ່າ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມຫນືດສູງຂອງລັດແກ້ວຂັດຂວາງການເຄື່ອນໄຫວຂອງປະລໍາມະນູ, ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງພາຍໃນ metastable ແລະສ້າງຄວາມກົດດັນທີ່ຜ່ອນຄາຍ. ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ, ຄວາມກົດດັນນີ້ອາດຈະຖືກປ່ອຍອອກມາຢ່າງຊ້າໆ, ເຊິ່ງເປັນປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າແກ້ວອາຍຸ.

ທ່າອ່ຽງການໄປເຊຍກັນ:
ຖ້າ quartz fused ຢູ່ໃນຂອບເຂດອຸນຫະພູມສະເພາະໃດຫນຶ່ງ (ເຊັ່ນ: ຢູ່ໃກ້ກັບອຸນຫະພູມ crystallization) ສໍາລັບໄລຍະເວລາຂະຫຍາຍ, microcrystallization ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ - ຕົວຢ່າງ, ການ precipitation ຂອງ microcrystals cristobalite. ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງປະລິມານລະຫວ່າງຜລິດເຊນ ແລະໄລຍະອາໂມຟະແມ່ນສ້າງຄວາມກົດດັນໄລຍະການປ່ຽນແປງ.


3. ການໂຫຼດກົນຈັກແລະກໍາລັງພາຍນອກ

1. ຄວາມຄຽດຈາກການປຸງແຕ່ງ:
ກໍາລັງກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້ໃນລະຫວ່າງການຕັດ, ການຂັດ, ຫຼືຂັດສາມາດແນະນໍາການບິດເບືອນຂອງເສັ້ນດ່າງແລະຄວາມກົດດັນໃນການປຸງແຕ່ງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນລະຫວ່າງການຕັດດ້ວຍລໍ້ grinding, ຄວາມຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນແລະຄວາມກົດດັນກົນຈັກຢູ່ແຂບເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ. ເຕັກນິກທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມໃນການເຈາະຫຼືຊ່ອງສຽບສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນໃນ notches, ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ crack.

2. ຄວາມກົດດັນຈາກເງື່ອນໄຂການບໍລິການ:
ເມື່ອຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸໂຄງສ້າງ, quartz fused ສາມາດປະສົບກັບຄວາມກົດດັນໃນລະດັບມະຫາພາກເນື່ອງຈາກການໂຫຼດກົນຈັກເຊັ່ນຄວາມກົດດັນຫຼືການບິດ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເຄື່ອງແກ້ວ quartz ອາດຈະພັດທະນາຄວາມກົດດັນງໍໃນເວລາທີ່ຖືເນື້ອໃນຫນັກ.


4. ການສັ່ນສະເທືອນຄວາມຮ້ອນແລະການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມຢ່າງໄວວາ

1. ຄວາມຄຽດທັນທີຈາກການທຳຄວາມຮ້ອນ/ຄວາມເຢັນໄວ:
ເຖິງແມ່ນວ່າ quartz ປະສົມມີຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຕໍ່າຫຼາຍ (~0.5 × 10⁻⁶/°C), ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຢ່າງໄວວາ (ເຊັ່ນ: ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຈາກອຸນຫະພູມຫ້ອງໄປສູ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຫຼືການແຊ່ນ້ໍາໃນນ້ໍາກ້ອນ) ຍັງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດ gradient ອຸນຫະພູມທ້ອງຖິ່ນທີ່ຊັນ. gradients ເຫຼົ່ານີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງກະທັນຫັນຫຼືການຫົດຕົວ, ການຜະລິດຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນທັນທີ. ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປແມ່ນ quartzware ໃນຫ້ອງທົດລອງແຕກຫັກຍ້ອນການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ.

2. Cyclic Thermal Fatigue:
ເມື່ອສໍາຜັດກັບໄລຍະຍາວ, ການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມຊ້ໍາຊ້ອນ - ເຊັ່ນໃນຊັ້ນ furnace ຫຼືປ່ອງຢ້ຽມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ - quartz fused ໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍຮອບວຽນແລະການຫົດຕົວ. ນີ້ນໍາໄປສູ່ການສະສົມຄວາມກົດດັນຄວາມເຫນື່ອຍລ້າ, ເລັ່ງການແກ່ອາຍຸແລະຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກ.

5. ຄວາມກົດດັນທາງເຄມີ Induced

1. ຄວາມກົດດັນຕໍ່ການກັດກ່ອນແລະການລະລາຍ:
ເມື່ອ quartz fused ເຂົ້າມາພົວພັນກັບການແກ້ໄຂທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ຕົວຢ່າງ, NaOH) ຫຼືທາດອາຍຜິດກົດອຸນຫະພູມສູງ (ຕົວຢ່າງ, HF), corrosion ແລະການລະລາຍຂອງຫນ້າດິນ. ນີ້ຂັດຂວາງຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງໂຄງສ້າງແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທາງເຄມີ. ຕົວຢ່າງ, ການກັດກ່ອນເປັນດ່າງສາມາດນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງປະລິມານຫນ້າດິນຫຼືການສ້າງ microcrack.

2. ຄວາມຄຽດທີ່ກະຕຸ້ນ CVD:
ຂະບວນການ Deposition Vapor ເຄມີ (CVD) ທີ່ຝາກການເຄືອບ (ເຊັ່ນ, SiC) ໃສ່ quartz fused ສາມາດແນະນໍາຄວາມກົດດັນ interfacial ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຫຼື moduli elastic ລະຫວ່າງສອງວັດສະດຸ. ໃນລະຫວ່າງການເຮັດຄວາມເຢັນ, ຄວາມກົດດັນນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການ delamination ຫຼື cracking ຂອງເຄືອບຫຼື substrate.


6. ຄວາມບົກຜ່ອງພາຍໃນແລະຄວາມບໍ່ສະອາດ

1. ຟອງ ແລະ ລວມ:
ຟອງອາຍແກັສທີ່ຕົກຄ້າງ ຫຼືສິ່ງສົກກະປົກ (ຕົວຢ່າງ, ທາດໄອອອນໂລຫະ ຫຼືອະນຸພາກທີ່ບໍ່ໄດ້ລະລາຍ) ທີ່ນຳມາໃນລະຫວ່າງການລະລາຍສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຈຸດສຸມຄວາມກົດດັນ. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ ຫຼືຄວາມຢືດຢຸ່ນລະຫວ່າງການລວມເຫຼົ່ານີ້ ແລະມາຕຣິກເບື້ອງແກ້ວສ້າງຄວາມກົດດັນພາຍໃນທ້ອງຖິ່ນ. ຮອຍແຕກມັກຈະເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ແຄມຂອງຄວາມບໍ່ສົມບູນແບບເຫຼົ່ານີ້.

2. Microcracks ແລະຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງໂຄງສ້າງ:
ຄວາມບໍ່ສະອາດຫຼືຂໍ້ບົກພ່ອງໃນວັດຖຸດິບຫຼືຈາກຂະບວນການລະລາຍອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດ microcracks ພາຍໃນ. ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດກົນຈັກຫຼືວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມກົດດັນໃນຄໍາແນະນໍາຮອຍແຕກສາມາດສົ່ງເສີມການແຜ່ກະຈາຍຮອຍແຕກ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສົມບູນຂອງວັດສະດຸ.


ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-04-2025