석영 유리는 불균일한 온도에 노출되면 내부 응력이 발생합니다. 특정 온도에서 석영 유리는 해당 열 조건에서 가장 "적합"하거나 안정적인 특정 원자 구조를 나타냅니다. 원자 간 간격은 온도에 따라 변하며, 이를 열팽창이라고 합니다. 석영 유리가 불균일한 가열 또는 냉각을 경험하면 차등 팽창이 발생합니다.
응력은 일반적으로 더 뜨거운 영역이 팽창하려 하지만 주변의 더 차가운 영역에 의해 제한될 때 발생합니다. 이는 압축 응력을 유발하며, 일반적으로 제품을 손상시키지 않습니다. 온도가 석영 유리를 연화시킬 만큼 높으면 응력이 완화될 수 있습니다. 그러나 냉각 과정이 너무 빠르면 재료의 점도가 너무 빨리 증가하고, 원자 구조가 온도 강하에 맞춰 제때 조정될 수 없습니다. 이는 인장 응력의 형성을 유발하며, 구조적 손상을 일으킬 가능성이 더 높습니다.
온도가 떨어짐에 따라 응력은 점진적으로 증가하며 냉각이 끝나면 높은 수준에 도달할 수 있습니다. 실제로 석영 유리의 점도가 10^4.6 포이즈를 초과하면 해당 온도를 변형점이라고 합니다. 이 단계에서는 응력 완화가 발생하기에는 점도가 너무 높습니다.
정상>변형됨>
절단, 연삭, 연마와 같은 기계적 가공은 표면 격자 왜곡을 유발하여 가공 응력을 발생시킬 수 있습니다. 예를 들어, 연삭 휠로 절단하면 가장자리에 국부적인 열과 기계적 압력이 발생하여 응력 집중이 발생합니다. 드릴링 또는 슬로팅 시 부적절한 기술은 균열 시작 지점내부 결함 및 불순물
구조 재료로 사용될 때 융합 석영은 압력 또는 굽힘과 같은 기계적 하중을 견딜 수 있으며, 거시적 응력을 생성합니다. 예를 들어, 무거운 물질을 담는 석영 용기는 굽힘 응력이 발생합니다.
융합 석영은 매우 낮은 열팽창 계수 (~0.5×10⁻⁶/°C)를 가지지만, 급격한 온도 변화 (예: 실온에서 고온으로 가열하거나 얼음물에 담그는 것)는 국부적인 열팽창 또는 수축을 유발하여 순간 열 응력을 발생시킬 수 있습니다. 석영으로 만든 실험실 유리는 이러한 열 충격에서 파손될 수 있습니다.
장기적인 주기적 열 환경 (예: 용광로 라이닝 또는 고온 광학 창)에서 반복적인 열팽창 및 수축은 피로 응력을 축적하여 재료 노화 및 균열을 가속화할 수 있습니다.5.
강알칼리 용액 (예: NaOH) 또는 고온 산성 가스 (예: HF)와 접촉하면 표면이 화학적 부식 또는 용해를 겪어 구조적 균일성을 방해하고 화학적 응력을 유발할 수 있습니다. 알칼리 공격은 표면 부피 변화를 일으키거나 미세 균열균열 팁에서의 응력 집중내부 결함 및 불순물
공정에서 SiC와 같은 재료로 석영을 코팅하면 필름과 기판 간의 열팽창 계수 또는 탄성 계수의 불일치로 인해 계면 응력이 발생할 수 있습니다. 냉각 시 이러한 응력은 필름 박리 또는 기판 균열을 유발할 수 있습니다.6. 내부 결함 및 불순물
또는 불순물 (예: 금속 이온 또는 용융되지 않은 입자)이 융합 석영에 갇힐 수 있습니다. 이러한 포함물과 주변 유리 간의 물리적 특성 (예: 열팽창 계수 또는 탄성 계수)의 차이는 국부적 응력 집중을 유발하여 하중 하에서 기포 주변 균열 형성의 위험을 증가시킵니다.2) 미세 균열 및 구조적 결함원료의 불순물 또는 용융 결함은 석영에
을 유발할 수 있습니다. 외부 하중 또는 온도 변동이 가해지면 균열 팁에서의 응력 집중이 심화되어 균열 전파를 가속화하고 궁극적으로 재료의 무결성을 손상시킵니다.저희 제품
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