1. തണുപ്പിക്കുമ്പോഴുള്ള താപ സമ്മർദ്ദം (പ്രാഥമിക കാരണം)
ഏകീകൃതമല്ലാത്ത താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സ് സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഏതൊരു നിശ്ചിത താപനിലയിലും, ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സിന്റെ ആറ്റോമിക് ഘടന താരതമ്യേന "ഒപ്റ്റിമൽ" സ്പേഷ്യൽ കോൺഫിഗറേഷനിൽ എത്തുന്നു. താപനില മാറുന്നതിനനുസരിച്ച്, ആറ്റോമിക് സ്പേസിംഗ് അതിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു - സാധാരണയായി താപ വികാസം എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസം. ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സ് അസമമായി ചൂടാക്കുകയോ തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഏകീകൃതമല്ലാത്ത വികാസം സംഭവിക്കുന്നു.
ചൂടുള്ള പ്രദേശങ്ങൾ വികസിക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോഴും ചുറ്റുമുള്ള തണുത്ത മേഖലകളാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തപ്പെടുമ്പോഴും താപ സമ്മർദ്ദം സാധാരണയായി ഉണ്ടാകുന്നു. ഇത് കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നില്ല. ഗ്ലാസ് മൃദുവാക്കാൻ ആവശ്യമായത്ര ഉയർന്ന താപനിലയാണെങ്കിൽ, സ്ട്രെസ് ഒഴിവാക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, തണുപ്പിക്കൽ നിരക്ക് വളരെ വേഗത്തിലാണെങ്കിൽ, വിസ്കോസിറ്റി വേഗത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ ആന്തരിക ആറ്റോമിക് ഘടനയ്ക്ക് കുറയുന്ന താപനിലയുമായി കൃത്യസമയത്ത് പൊരുത്തപ്പെടാൻ കഴിയില്ല. ഇത് ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ഒടിവുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പരാജയത്തിന് കാരണമാകാനുള്ള സാധ്യത വളരെ കൂടുതലാണ്.
താപനില കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് അത്തരം സമ്മർദ്ദം തീവ്രമാവുകയും തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ അവസാനം ഉയർന്ന നിലയിലെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ക്വാർട്സ് ഗ്ലാസ് 10^4.6 പോയ്‌സിന് മുകളിലുള്ള വിസ്കോസിറ്റിയിൽ എത്തുന്ന താപനിലയെ ഇങ്ങനെ വിളിക്കുന്നുസ്ട്രെയിൻ പോയിന്റ്ഈ ഘട്ടത്തിൽ, വസ്തുവിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി വളരെ ഉയർന്നതായതിനാൽ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം ഫലപ്രദമായി ലോക്ക് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഇനി അത് ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയാതെ വരികയും ചെയ്യുന്നു.
2. ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ, സ്ട്രക്ചറൽ റിലാക്സേഷൻ എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള സമ്മർദ്ദം
മെറ്റാസ്റ്റബിൾ സ്ട്രക്ചറൽ റിലാക്സേഷൻ:
ഉരുകിയ അവസ്ഥയിൽ, സംയോജിത ക്വാർട്സ് വളരെ ക്രമരഹിതമായ ആറ്റോമിക് ക്രമീകരണം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, ആറ്റങ്ങൾ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു കോൺഫിഗറേഷനിലേക്ക് വിശ്രമിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഗ്ലാസ്സി അവസ്ഥയുടെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ആറ്റോമിക് ചലനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഒരു മെറ്റാസ്റ്റബിൾ ആന്തരിക ഘടനയിലേക്ക് നയിക്കുകയും വിശ്രമ സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കാലക്രമേണ, ഈ സമ്മർദ്ദം പതുക്കെ പുറത്തുവിടാം, ഈ പ്രതിഭാസംഗ്ലാസ് ഏജിംഗ്.
ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പ്രവണത:
ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സ് ചില താപനില ശ്രേണികളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന് ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ താപനിലയ്ക്ക് സമീപം) ദീർഘനേരം പിടിച്ചുനിർത്തിയാൽ, മൈക്രോക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ സംഭവിക്കാം - ഉദാഹരണത്തിന്, ക്രിസ്റ്റബലൈറ്റ് മൈക്രോക്രിസ്റ്റലുകളുടെ അവക്ഷിപ്തം. ക്രിസ്റ്റലിൻ, അമോർഫസ് ഘട്ടങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വോള്യൂമെട്രിക് പൊരുത്തക്കേട്ഘട്ടം പരിവർത്തന സമ്മർദ്ദം.
3. മെക്കാനിക്കൽ ലോഡും ബാഹ്യ ശക്തിയും
1. പ്രോസസ്സിംഗിൽ നിന്നുള്ള സമ്മർദ്ദം:
മുറിക്കുമ്പോഴോ, പൊടിക്കുമ്പോഴോ, മിനുക്കുമ്പോഴോ പ്രയോഗിക്കുന്ന മെക്കാനിക്കൽ ബലങ്ങൾ ഉപരിതല ലാറ്റിസ് വികലതയ്ക്കും പ്രോസസ്സിംഗ് സമ്മർദ്ദത്തിനും കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഗ്രൈൻഡിംഗ് വീൽ ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കുമ്പോൾ, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ചൂടും അരികിലെ മെക്കാനിക്കൽ മർദ്ദവും സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു. ഡ്രില്ലിംഗിലോ സ്ലോട്ടിംഗിലോ ഉള്ള അനുചിതമായ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ നോച്ചുകളിൽ സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, ഇത് വിള്ളൽ ആരംഭ പോയിന്റുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
2. സേവന വ്യവസ്ഥകളിൽ നിന്നുള്ള സമ്മർദ്ദം:
ഒരു ഘടനാപരമായ വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സിന് മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ വളവ് പോലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ലോഡുകൾ കാരണം മാക്രോ-സ്കെയിൽ സമ്മർദ്ദം അനുഭവപ്പെടാം. ഉദാഹരണത്തിന്, കനത്ത വസ്തുക്കൾ കൈവശം വയ്ക്കുമ്പോൾ ക്വാർട്സ് ഗ്ലാസ്വെയറിന് വളയുന്ന സമ്മർദ്ദം ഉണ്ടാകാം.
4. തെർമൽ ഷോക്കും ദ്രുത താപനില വ്യതിയാനവും
1. ദ്രുത ചൂടാക്കൽ/തണുപ്പിക്കൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന തൽക്ഷണ സമ്മർദ്ദം:
ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സിന് വളരെ കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകം (~0.5×10⁻⁶/°C) ആണെങ്കിലും, ദ്രുത താപനില മാറ്റങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുന്നത്, അല്ലെങ്കിൽ ഐസ് വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങുന്നത്) ഇപ്പോഴും കുത്തനെയുള്ള പ്രാദേശിക താപനില ഗ്രേഡിയന്റുകൾക്ക് കാരണമാകും. ഈ ഗ്രേഡിയന്റുകൾ പെട്ടെന്നുള്ള താപ വികാസത്തിനോ സങ്കോചത്തിനോ കാരണമാകുന്നു, ഇത് തൽക്ഷണ താപ സമ്മർദ്ദം ഉണ്ടാക്കുന്നു. താപ ആഘാതം മൂലമുള്ള ലബോറട്ടറി ക്വാർട്സ്വെയർ വിള്ളലാണ് ഒരു സാധാരണ ഉദാഹരണം.
2. ചാക്രിക താപ ക്ഷീണം:
ഫർണസ് ലൈനിംഗുകളിലോ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള കാഴ്ചാ ജനാലകളിലോ പോലുള്ള ദീർഘകാല, ആവർത്തിച്ചുള്ള താപനില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സ് ചാക്രിക വികാസത്തിനും സങ്കോചത്തിനും വിധേയമാകുന്നു. ഇത് ക്ഷീണ സമ്മർദ്ദ ശേഖരണത്തിനും, വാർദ്ധക്യത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും, വിള്ളലുകളുടെ അപകടസാധ്യതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു.
5. രാസപരമായി പ്രേരിതമായ സമ്മർദ്ദം
1. നാശന സമ്മർദ്ദവും ലയന സമ്മർദ്ദവും:
ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സ് ശക്തമായ ആൽക്കലൈൻ ലായനികളുമായി (ഉദാ. NaOH) അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള അസിഡിക് വാതകങ്ങളുമായി (ഉദാ. HF) സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, ഉപരിതല നാശവും ലയനവും സംഭവിക്കുന്നു. ഇത് ഘടനാപരമായ ഏകതയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും രാസ സമ്മർദ്ദത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ആൽക്കലി നാശനത്തിന് ഉപരിതല വ്യാപ്ത മാറ്റങ്ങൾക്കോ മൈക്രോക്രാക്ക് രൂപീകരണത്തിനോ കാരണമാകും.
2. ഹൃദയാഘാതം മൂലമുണ്ടാകുന്ന സമ്മർദ്ദം:
ഫ്യൂസ്ഡ് ക്വാർട്സിൽ കോട്ടിംഗുകൾ (ഉദാ. SiC) നിക്ഷേപിക്കുന്ന കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (CVD) പ്രക്രിയകൾ, രണ്ട് വസ്തുക്കൾക്കിടയിലുള്ള താപ വികാസ ഗുണകങ്ങളിലോ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലികളിലോ ഉള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ കാരണം ഇന്റർഫേഷ്യൽ സ്ട്രെസ് ഉണ്ടാക്കാം. തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഈ സ്ട്രെസ് കോട്ടിംഗിന്റെയോ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെയോ ഡീലാമിനേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ വിള്ളലിന് കാരണമാകും.
6. ആന്തരിക വൈകല്യങ്ങളും മാലിന്യങ്ങളും
1. കുമിളകളും ഉൾപ്പെടുത്തലുകളും:
ഉരുകുമ്പോൾ പ്രവേശിക്കുന്ന അവശിഷ്ട വാതക കുമിളകൾ അല്ലെങ്കിൽ മാലിന്യങ്ങൾ (ഉദാ: ലോഹ അയോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഉരുകാത്ത കണികകൾ) സ്ട്രെസ് കോൺസെൻട്രേറ്ററുകളായി വർത്തിക്കും. ഈ ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾക്കും ഗ്ലാസ് മാട്രിക്സിനും ഇടയിലുള്ള താപ വികാസത്തിലോ ഇലാസ്തികതയിലോ ഉള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ അപൂർണതകളുടെ അരികുകളിൽ പലപ്പോഴും വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാകാറുണ്ട്.
2. മൈക്രോക്രാക്കുകളും ഘടനാപരമായ പിഴവുകളും:
അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലോ ഉരുകൽ പ്രക്രിയയിലോ ഉള്ള മാലിന്യങ്ങളോ പോരായ്മകളോ ആന്തരിക മൈക്രോക്രാക്കുകൾക്ക് കാരണമാകും. മെക്കാനിക്കൽ ലോഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ താപ സൈക്ലിംഗ് സമയത്ത്, വിള്ളലുകളുടെ അഗ്രഭാഗത്തുള്ള സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രത വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും വസ്തുക്കളുടെ സമഗ്രത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-04-2025