Analîzek Berfireh a Pêkhatina Stresê di Quartza Helandî de: Sedem, Mekanîzma û Bandor

1. Stresa Germahî di Dema Sarkirinê de (Sedema Sereke)

Quartza helandî di şert û mercên germahiyê yên neyeksan de stresê çêdike. Di her germahiyek diyarkirî de, avahiya atomî ya quartza helandî digihîje konfigurasyonek fezayî ya nisbeten "çêtirîn". Her ku germahî diguhere, mesafeya atomî li gorî wê diguhere - diyardeyek ku bi gelemperî wekî berfirehbûna germî tê binavkirin. Dema ku quartza helandî bi rengek neyeksan tê germ kirin an sar kirin, berfirehbûna neyeksan çêdibe.

Stresa germî bi gelemperî çêdibe dema ku herêmên germtir hewl didin berfireh bibin lê ji hêla herêmên sartir ên derdorê ve têne sînordarkirin. Ev stresa zextê diafirîne, ku bi gelemperî zirarê nade. Ger germahî têra xwe bilind be ku cama nerm bike, stres dikare were sivik kirin. Lêbelê, heke rêjeya sarbûnê pir bilez be, vîskozîtî bi lez zêde dibe, û avahiya atomî ya hundurîn nikare di wextê xwe de xwe li gorî kêmbûna germahiyê biguncîne. Ev dibe sedema stresa kişandinê, ku pirtir îhtîmal e ku bibe sedema şikestin an têkçûnê.

Bi daketina germahiyê re, ev zext zêde dibe û di dawiya pêvajoya sarkirinê de digihîje astên bilind. Germahiya ku cama quartz tê de digihîje vîskozîteya ji 10^4.6 poise jortir wekîxala zorêDi vê nuqteyê de, vîskozîteya materyalê ewqas zêde ye ku zexta navxweyî bi bandor asê dibe û êdî nikare belav bibe.


2. Stres ji Guhertina Qonaxê û Relaksasyona Avahiyî

Relaksasyona Strukturî ya Metastabîl:
Di rewşa helandî de, kuartza helandî rêzkirinek atomî ya pir bêserûber nîşan dide. Dema sar dibe, atom meyla rihetbûnê dikin ber bi şekildanek stabîltir. Lêbelê, vîskozîteya bilind a rewşa şûşeyî tevgera atomî asteng dike, di encamê de avahiyek navxweyî ya metastabîl çêdibe û stresa rihetbûnê çêdike. Bi demê re, ev stres dibe ku hêdî hêdî were berdan, diyardeyek ku wekîpîrbûna cam.

Meyla krîstalîzasyonê:
Eger kuartza helandî di nav rêzên germahiyên diyarkirî de (wek mînak nêzîkî germahiya krîstalîzasyonê) ji bo demên dirêj were girtin, mîkrokrîstalîzasyon dikare çêbibe - mînakî, barîna mîkrokrîstalên krîstobalît. Nelihevhatina qebareyî di navbera qonaxên krîstalîn û amorf de diafirînestresa veguherîna qonaxê.


3. Barê Mekanîkî û Hêza Derveyî

1. Stresa ji Pêvajoyê:
Hêzên mekanîkî yên ku di dema birîn, hûrkirin, an jî cilkirinê de têne sepandin dikarin guherîna tora rûyê erdê û stresa pêvajoyê çêbikin. Bo nimûne, di dema birrîna bi çerxa hûrkirinê de, germahiya herêmî û zexta mekanîkî li qiraxê dibin sedema kombûna stresê. Teknîkên nerast di qulkirin an jî qulkirinê de dikarin bibin sedema kombûna stresê li qulan, ku wekî xalên destpêkirina şikestinê xizmet dikin.

2. Stresa ji Şert û Mercên Xizmetê:
Dema ku wekî materyalek avahîsaziyê tê bikar anîn, kuartza helandî dikare ji ber barên mekanîkî yên wekî zext an xwarbûnê zextek mezin-pîvanê bibîne. Mînakî, camên kuartzê dikarin dema ku naverokên giran digirin stresa xwarbûnê pêşve bibin.


4. Şoka Termal û Guherîna Bilez a Germahiyê

1. Stresa yekser ji Germkirin/Sarbûna Bilez:
Her çend kuartza helandî xwedî katsayiyeke berfirehbûna germî ya pir kêm be jî (~0.5×10⁻⁶/°C), guherînên germahîyê yên bilez (mînak, germkirin ji germahiya odeyê bo germahiyên bilind, an jî ketina nav ava qeşayî) hîn jî dikarin bibin sedema guherînên germahîya herêmî yên dijwar. Ev guherîn dibin sedema berfirehbûn an girjbûna germî ya ji nişka ve, û dibin sedema streseke germî ya tavilê. Nimûneyek hevpar şikestina quartza laboratîfê ji ber şoka germî ye.

2. Westandina Termal a Sîklîk:
Dema ku quartza helandî rastî guherînên germahiyê yên demdirêj û dubarekirî tê - wekî di pêlavên firnê an pencereyên temaşekirinê yên germahiya bilind de - berfirehbûn û girjbûna çerxî derbas dike. Ev dibe sedema kombûna stresa westandinê, zûtirkirina pîrbûnê û xetera şikestinê.

5. Stresa Kîmyayî

1. Stresa Korozyon û Hilweşînê:
Dema ku kuartza helandî bi çareseriyên alkalîn ên bihêz (mînak, NaOH) an gazên asîdî yên germahiya bilind (mînak, HF) re dikeve têkiliyê, korozyon û hilweşandina rûvî çêdibe. Ev yekrengiya avahîsaziyê têk dide û dibe sedema stresa kîmyewî. Bo nimûne, korozyona alkalîn dikare bibe sedema guhertinên qebareya rûvî an çêbûna mîkroşikestinê.

2. Stresa ji ber CVD:
Pêvajoyên Depozîsyona Buxara Kîmyayî (CVD) ku pêçan (mînak, SiC) li ser kuartza helandî dihêlin, dikarin ji ber cûdahiyên di katsayiyên berfirehbûna germî an modulên elastîk ên di navbera her du materyalan de stresa navrûyî çêbikin. Di dema sarkirinê de, ev stres dikare bibe sedema veqetandin an şikestina pêçan an jî binê erdê.


6. Kêmasî û nepakiyên navxweyî

1. Balon û Pêkhateyên Têde:
Gazên mayî an jî qirêjiyên (mînak, îyonên metalî an jî perçeyên neheliyayî) ku di dema helandinê de tên, dikarin wekî komkerên stresê xizmet bikin. Cûdahiyên di berfirehbûna germî an jî elastîkbûnê de di navbera van pêkhateyan û matrîksa cam de streseke navxweyî ya herêmî diafirînin. Şikestin pir caran li qiraxên van kêmasiyan dest pê dikin.

2. Mîkroşk û kêmasiyên avahîsaziyê:
Neqiş an kêmasiyên di madeya xav de an jî ji pêvajoya helandinê dibe ku bibin sedema mîkroşikestina navxweyî. Di bin barên mekanîkî an jî çerxên germî de, kombûna stresê li serên şikestinan dikare belavbûna şikestinan pêş bixe, û yekparebûna materyalê kêm bike.


Dema şandinê: Tîrmeh-04-2025