ការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយនៃការបង្កើតភាពតានតឹងនៅក្នុង Fused Quartz: មូលហេតុ យន្តការ និងផលប៉ះពាល់

1. ភាពតានតឹងកម្ដៅកំឡុងពេលត្រជាក់ (មូលហេតុចម្បង)

Fused quartz បង្កើតភាពតានតឹងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពមិនស្មើគ្នា។ នៅសីតុណ្ហភាពណាមួយ រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិចនៃរ៉ែថ្មខៀវដែលលាយបញ្ចូលគ្នាឈានដល់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំហ "ល្អបំផុត" ។ នៅពេលដែលការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព គម្លាតអាតូមិកផ្លាស់ប្តូរទៅតាមនោះ ដែលជាបាតុភូតដែលគេហៅជាទូទៅថាជាការពង្រីកកម្ដៅ។ នៅពេលដែល fused quartz ត្រូវបានកំដៅ ឬត្រជាក់មិនស្មើគ្នា ការពង្រីកមិនស្មើគ្នាកើតឡើង។

ភាពតានតឹងកម្ដៅជាធម្មតាកើតឡើងនៅពេលដែលតំបន់ក្តៅជាងព្យាយាមពង្រីក ប៉ុន្តែត្រូវបានរារាំងដោយតំបន់ត្រជាក់ជុំវិញ។ នេះបង្កើតភាពតានតឹងបង្ហាប់ដែលជាធម្មតាមិនបណ្តាលឱ្យខូចខាត។ ប្រសិនបើ​សីតុណ្ហភាព​ខ្ពស់​គ្រប់គ្រាន់​ដើម្បី​ធ្វើឱ្យ​កញ្ចក់​ទន់ ភាពតានតឹង​អាច​ត្រូវបាន​សម្រាល​។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើអត្រានៃការត្រជាក់លឿនពេក viscosity កើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិចខាងក្នុងមិនអាចកែតម្រូវបានទាន់ពេលវេលាទៅនឹងសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះនោះទេ។ នេះបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹង tensile ដែលទំនងជាបណ្តាលឱ្យបាក់ឆ្អឹងឬបរាជ័យ។

ភាពតានតឹងបែបនេះកាន់តែខ្លាំងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះឈានដល់កម្រិតខ្ពស់នៅចុងបញ្ចប់នៃដំណើរការត្រជាក់។ សីតុណ្ហភាពដែលកញ្ចក់រ៉ែថ្មខៀវឈានដល់ viscosity លើសពី 10^4.6 poise ត្រូវបានគេហៅថាចំណុចសំពាធ. នៅចំណុចនេះ viscosity នៃសម្ភារៈគឺខ្ពស់ណាស់ ដែលភាពតានតឹងខាងក្នុងត្រូវបានចាក់សោយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ហើយមិនអាចរលាយបាត់ទៀតទេ។


2. ភាពតានតឹងពីការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល និងការបន្ធូរបន្ថយរចនាសម្ព័ន្ធ

ការសម្រាកតាមរចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចបំប្លែងបាន៖
នៅក្នុងស្ថានភាពរលាយ រ៉ែថ្មខៀវ fused បង្ហាញពីការរៀបចំអាតូមិចដែលមានភាពមិនប្រក្រតីខ្លាំង។ នៅពេលត្រជាក់ អាតូមមានទំនោរនឹងសម្រាកឆ្ពោះទៅរកការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ viscosity ខ្ពស់នៃសភាពកញ្ចក់រារាំងចលនាអាតូមិក ដែលបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងដែលអាចបំប្លែងបាន និងបង្កើតភាពតានតឹងបន្ធូរអារម្មណ៍។ យូរ ៗ ទៅភាពតានតឹងនេះអាចត្រូវបានបញ្ចេញបន្តិចម្តង ៗ ដែលជាបាតុភូតដែលគេស្គាល់ថាជាភាពចាស់នៃកញ្ចក់.

ទំនោរគ្រីស្តាល់៖
ប្រសិនបើ fused quartz ត្រូវបានរក្សានៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់ (ដូចជានៅជិតសីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់) សម្រាប់រយៈពេលយូរ មីក្រូគ្រីស្តាល់អាចកើតឡើង - ឧទាហរណ៍ ទឹកភ្លៀងនៃមីក្រូគ្រីស្តាល់ cristobalite ។ ភាពមិនស៊ីគ្នានៃបរិមាណរវាងដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ និងអាម៉ូហ្វូសបង្កើតភាពតានតឹងនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល.


3. បន្ទុកមេកានិចនិងកម្លាំងខាងក្រៅ

1. ភាពតានតឹងពីដំណើរការ៖
កម្លាំងមេកានិចដែលបានអនុវត្តកំឡុងពេលកាត់ កិន ឬប៉ូលា អាចបង្ហាញពីការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយបន្ទះឈើ និងភាពតានតឹងក្នុងដំណើរការ។ ជាឧទាហរណ៍ កំឡុងពេលកាត់ជាមួយនឹងកង់កិន កំដៅដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម និងសម្ពាធមេកានិកនៅគែមធ្វើឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំភាពតានតឹង។ បច្ចេកទេសមិនត្រឹមត្រូវក្នុងការខួង ឬដាក់រន្ធអាចនាំឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំស្ត្រេសនៅស្នាមរន្ធ ដែលបម្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមការបំបែក។

2. ភាពតានតឹងពីលក្ខខណ្ឌសេវាកម្ម៖
នៅពេលប្រើជាសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធ រ៉ែថ្មខៀវ fused អាចជួបប្រទះភាពតានតឹងខ្នាតម៉ាក្រូ ដោយសារបន្ទុកមេកានិចដូចជាសម្ពាធ ឬពត់កោង។ ជាឧទាហរណ៍ គ្រឿងកញ្ចក់រ៉ែថ្មខៀវអាចបង្កើតភាពតានតឹងពត់កោងនៅពេលផ្ទុកមាតិកាធ្ងន់។


4. ការឆក់កម្ដៅ និងការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពយ៉ាងលឿន

1. ភាពតានតឹងភ្លាមៗពីកំដៅ/ត្រជាក់រហ័ស៖
ទោះបីជា fused quartz មានមេគុណពង្រីកកំដៅទាបខ្លាំង (~0.5×10⁻⁶/°C) ក៏ដោយ ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស (ឧ. ការឡើងកំដៅពីសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់ទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬការជ្រមុជក្នុងទឹកទឹកកក) នៅតែអាចបណ្តាលឱ្យមានជម្រាលសីតុណ្ហភាពក្នុងតំបន់។ ជម្រាលទាំងនេះនាំឱ្យមានការពង្រីកកម្ដៅភ្លាមៗ ឬកន្ត្រាក់ ដែលបង្កើតភាពតានតឹងកម្ដៅភ្លាមៗ។ ឧទាហរណ៏ទូទៅមួយគឺការបាក់ឆ្អឹងរបស់ quartzware នៅក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍ដោយសារតែការឆក់កម្ដៅ។

2. ហត់នឿយ​ដោយ​កម្ដៅ​ស៊ីក្លូ៖
នៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងរយៈពេលវែង ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពម្តងហើយម្តងទៀត - ដូចជានៅក្នុងស្រទាប់ furnace ឬបង្អួចមើលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ - fused quartz ឆ្លងកាត់ការពង្រីកនិងបង្រួមរង្វិល។ នេះនាំឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំស្ត្រេសអស់កម្លាំងបង្កើនល្បឿននៃភាពចាស់និងហានិភ័យនៃការបង្ក្រាប។

5. ភាពតានតឹងដែលបង្កឡើងដោយគីមី

1. ស្ត្រេសនៃការច្រេះ និងការរំលាយ៖
នៅពេលដែល fused quartz ចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនងជាមួយដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងខ្លាំង (ឧទាហរណ៍ NaOH) ឬឧស្ម័នអាសុីតដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ HF) ការ corrosion និងការរលាយនៃផ្ទៃកើតឡើង។ នេះរំខានដល់ឯកសណ្ឋានរចនាសម្ព័ន្ធ និងបង្កឱ្យមានភាពតានតឹងគីមី។ ឧទាហរណ៍ ការ corrosion អាល់កាឡាំងអាចនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណផ្ទៃ ឬការបង្កើត microcrack ។

2. ភាពតានតឹងដែលបណ្តាលមកពី CVD:
ដំណើរការនៃការទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD) ដែលដាក់ស្រទាប់ថ្នាំកូត (ឧទាហរណ៍ SiC) ទៅលើរ៉ែថ្មខៀវដែលលាយបញ្ចូលគ្នាអាចបង្ហាញពីភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុង ដោយសារភាពខុសគ្នានៃមេគុណពង្រីកកម្ដៅ ឬម៉ូឌុលយឺតរវាងវត្ថុធាតុទាំងពីរ។ កំឡុងពេលត្រជាក់ ភាពតានតឹងនេះអាចបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ ឬប្រេះនៃស្រទាប់ ឬស្រទាប់ខាងក្រោម។


6. ពិការភាពខាងក្នុងនិងភាពមិនបរិសុទ្ធ

1. ពពុះ និងការដាក់បញ្ចូល៖
ពពុះឧស្ម័នដែលនៅសេសសល់ ឬភាពមិនបរិសុទ្ធ (ឧ. អ៊ីយ៉ុងលោហធាតុ ឬភាគល្អិតដែលមិនរលាយ) ដែលត្រូវបានណែនាំកំឡុងពេលរលាយអាចដើរតួជាអ្នកប្រមូលផ្តុំភាពតានតឹង។ ភាពខុសគ្នានៃការពង្រីកកម្ដៅ ឬការបត់បែនរវាងការរួមបញ្ចូលទាំងនេះ និងម៉ាទ្រីសកញ្ចក់បង្កើតភាពតានតឹងខាងក្នុងដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម។ ការបង្ក្រាបជាញឹកញាប់ចាប់ផ្តើមនៅគែមនៃភាពមិនល្អឥតខ្ចោះទាំងនេះ។

2. Microcracks និងកំហុសរចនាសម្ព័ន្ធ៖
ភាពមិនបរិសុទ្ធ ឬគុណវិបត្តិនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើម ឬពីដំណើរការរលាយអាចបណ្តាលឱ្យមាន microcracks ខាងក្នុង។ នៅក្រោមបន្ទុកមេកានិច ឬការជិះកង់កម្ដៅ ការផ្តោតអារម្មណ៍ស្ត្រេសនៅគន្លឹះនៃស្នាមប្រេះអាចជំរុញការរីករាលដាលនៃស្នាមប្រេះ កាត់បន្ថយភាពសុចរិតនៃសម្ភារៈ។


ពេលវេលាផ្សាយ៖ កក្កដា-០៤-២០២៥