Qual é a tensão das peças de vidro de quartzo

Estresse emcomponentes de vidro de quartzorefere-se ao estresse interno desigual gerado por vários fatores. Essencialmente, é a deformação elástica armazenada gerada pelas forças desequilibradas que atuam nos átomos ou moléculas do material. Isto pode causar distorções microscópicas na estrutura do material, o que por sua vez pode afetar o desempenho macroscópico do objeto.

O estresse é geralmente categorizado como estresse térmico, estresse mecânico, estresse de mudança de fase e estresse químico. Como essas tensões são geradas?

1. Estresse térmico: É causado por gradientes de temperatura entre a superfície e o interior durante o aquecimento e o resfriamento, levando a uma contração inconsistente entre o interior e o exterior, resultando em tensão de tração ou compressão. Por exemplo, se um tubo de forno de vidro de quartzo for usado diretamente após ser queimado com uma chama de oxihidrogênio, a abertura irá rachar facilmente. Isto é devido ao estresse de aquecimento. Se o tubo for resfriado rapidamente após uso em alta temperatura, poderão formar-se rachaduras. Isto é devido ao estresse de resfriamento.

2. Tensão mecânica: Isto é devido a forças mecânicas externas ou deformação plástica localizada durante o processamento. Por exemplo, em placas de distribuição de fluxo de vidro de quartzo semicondutor, a pressão da ferramenta durante o corte, retificação e perfuração causa distorção da rede, que é chamada de tensão de processamento. Forças externas, como aperto de parafusos e fixação durante a instalação de flanges de vidro de quartzo, são chamadas de tensão de montagem. Alguns componentes de quartzo sofrem tensões estruturais devido a projetos inadequados, ângulos agudos ou mudanças repentinas na espessura.

3. Estresse de transformação de fase

A principal causa é que os componentes do vidro de quartzo são propensos à cristalização quando usados ​​em ambientes de alta temperatura, especialmente acima de 1100°C. A diferença nos coeficientes de expansão entre as fases cristalina e vítrea induz estresse, que é exacerbado por ciclos repetidos. Por exemplo, tubos de difusão de vidro de quartzo podem cristalizar, descascar e rachar após uso prolongado. Isto se deve tanto à corrosão quanto ao estresse.

4. Estresse Químico

A principal causa é a corrosão superficial ou troca iônica, que causa alterações irregulares de volume e tensão superficial. Por exemplo, forma-se óxido branco na superfície de tubos de vidro de quartzo após tratamento térmico. Isso é removido por decapagem, mas se o ácido não for removido, pode ocultar o estresse químico e causar facilmente rachaduras e danos ao tubo de vidro de quartzo.

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