ফিউজড কোয়ার্টজে স্ট্রেস ফর্মেশনের ব্যাপক বিশ্লেষণঃ প্রক্রিয়া এবং অবদানকারী কারণগুলি

ফিউজড কোয়ার্টজে স্ট্রেস ফর্মেশনের ব্যাপক বিশ্লেষণঃ প্রক্রিয়া এবং অবদানকারী কারণগুলি

ফিউজড কোয়ার্টজ, এর ব্যতিক্রমী তাপীয় এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য মূল্যবান, উচ্চ নির্ভুলতা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।উত্পাদন এবং সেবা জীবন সময় চাপ সম্পর্কিত সমস্যা তার কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা হুমকি দিতে পারেএই প্রবন্ধে তাপীয়, কাঠামোগত, যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক কারণগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে ফিউজড কোয়ার্টজে চাপ সৃষ্টির বিভিন্ন প্রক্রিয়াগুলির বিস্তারিত পরীক্ষা করা হয়েছে।

1. শীতল করার সময় তাপীয় চাপ (প্রাথমিক প্রক্রিয়া)

ফিউজড কোয়ার্টজ তাপীয় গ্র্যাডিয়েন্টের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। যে কোন তাপমাত্রায়, এর পরমাণু কাঠামো একটি কনফিগারেশন গ্রহণ করে যা শক্তির দিক থেকে সর্বোত্তম। তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে,পরমাণুর দূরত্ব পরিবর্তনের ফলে তাপীয় সম্প্রসারণ নামে পরিচিত একটি ঘটনা ঘটেযখন তাপমাত্রা বন্টন অসম হয়, তখন উপাদানটির অঞ্চলগুলি বিভিন্ন হারে প্রসারিত বা সংকুচিত হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ চাপ হয়।

এই চাপ সাধারণত শুরু হয়চাপ চাপ, যেখানে উত্তপ্ত অঞ্চলগুলি প্রসারিত করার চেষ্টা করে তবে সংলগ্ন শীতল অঞ্চলগুলির দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে। এই জাতীয় চাপ সাধারণত ক্ষতির কারণ হয় না। যদি উপাদানটি তার উচ্চতার উপরে থাকে তবে এটি একটি শক্তিশালী শক্তির সাথে সংযুক্ত হয়।নরম হওয়ার পয়েন্ট, পরমাণুগুলি সামঞ্জস্য করতে পারে, এবং চাপ বিচ্ছিন্ন হতে পারে।

যাইহোক, দ্রুত শীতল হওয়ার সময়, ফিউজড কোয়ার্টজের সান্দ্রতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। পারমাণবিক কাঠামোটি সঙ্কুচিত ভলিউমকে সামঞ্জস্য করার জন্য যথেষ্ট দ্রুত পুনর্গঠন করতে পারে না, যার ফলেটান চাপ, যা অনেক বেশি ক্ষতিকারক এবং ফাটল বা কাঠামোগত ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

তাপমাত্রা ক্রমাগত হ্রাস পাওয়ায়, চাপ বাড়তে থাকে।চাপের পয়েন্ট(যেখানে সান্দ্রতা 104.6 পয়েজ অতিক্রম করে), গ্লাস কাঠামো শক্ত হয়ে যায়, এবং বিদ্যমান কোন চাপ "জমে" এবং অপরিবর্তনীয় হয়ে যায়।

2. ফেজ ট্রানজিশন এবং কাঠামোগত শিথিলতা থেকে চাপ

মেটাস্ট্যাবল স্ট্রাকচারাল রিলেক্সেশন:
তার গলিত অবস্থায়, ফিউজড কোয়ার্টজ একটি বিশৃঙ্খল পারমাণবিক কনফিগারেশন প্রদর্শন করে। এটি শীতল হওয়ার সাথে সাথে, পরমাণুগুলি আরও স্থিতিশীল বিন্যাসে বসতি স্থাপন করার চেষ্টা করে।গ্লাসের উচ্চ সান্দ্রতা এই প্রক্রিয়াটিকে বাধা দেয়, যার ফলে একটিমেটাস্ট্যাবল কাঠামোএটি অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করে যা সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে মুক্তি পেতে পারে।কাঠামোগত শিথিলতাঅথবা গ্লাসে "বয়স"

ক্রিস্টালাইজেশন-প্ররোচিত চাপ:
যদি উপকরণটিডিভিট্রিফিকেশন তাপমাত্রাদীর্ঘ সময়ের জন্য,মাইক্রোক্রিস্টালাইজেশনক্রিস্টালিন এবং অ্যামোফাস ফ্যাসের মধ্যে ভলিউম্যাট্রিক পার্থক্যের ফলেফেজ ট্রানজিশন স্ট্রেস, যা পৃষ্ঠের রুক্ষতা, মাইক্রো ক্র্যাক, বা এমনকি delamination হিসাবে প্রদর্শিত হতে পারে।

3. যান্ত্রিক লোড এবং প্রক্রিয়াকরণ থেকে চাপ

প্রসেসিং-প্ররোচিত স্ট্রেস:
যন্ত্রপাতি প্রক্রিয়া যেমন কাটা, গ্রিলিং, বা পোলিশিং সময়, যান্ত্রিক বাহিনী পৃষ্ঠ গ্রিড বিকৃত করতে পারে, সৃষ্টিঅবশিষ্ট যান্ত্রিক চাপউদাহরণস্বরূপ, একটি চাকা দিয়ে গ্রাইন্ডিং স্থানীয় তাপ এবং চাপ উৎপন্ন করে যা কাটা প্রান্তে চাপকে ঘনীভূত করে। ড্রিলিং বা স্লটিংয়ের সময় অনুপযুক্ত কৌশলগুলি আরও কারণ হতে পারেখাঁজ-প্ররোচিত চাপ, যা ফাটল তৈরির সূচনা পয়েন্ট হিসেবে কাজ করে।

ব্যবহারের সময় স্ট্রেসঃ
একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে, ফিউজড কোয়ার্টজ প্রায়ই যান্ত্রিক বোঝা বহন করে (যেমন ওজন, টেনশন, বা নমন) । এই বোঝাম্যাক্রোস্কোপিক চাপউদাহরণস্বরূপ, ভারী সামগ্রী বহনকারী কোয়ার্টজ পাত্রে নমনের চাপ দেখা দেয় যা সময়ের সাথে সাথে জমা হতে পারে এবং ক্লান্তি বা বিকৃতির দিকে পরিচালিত করতে পারে।

4তাপীয় শক এবং দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তন

তাপমাত্রা হঠাৎ পরিবর্তনের কারণে তাত্ক্ষণিক চাপ:
যদিও ফিউজড কোয়ার্টজের তাপীয় সম্প্রসারণের অনুপাত ব্যতিক্রমীভাবে কম (~ 0.5 × 10−6 / °C), এটি এখনও ক্ষতিকারকতাপীয় শকযখন তাপমাত্রার হঠাৎ পরিবর্তন হয়।হঠাৎ গরম হওয়া বা ঠান্ডা পানিতে ডুবে যাওয়া যেমন দৃশ্যকল্পগুলি তীব্র তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে এবং গ্লাসের অঞ্চলগুলি দ্রুত প্রসারিত বা সংকুচিত হয়, যার ফলেতাৎক্ষণিক তাপ চাপএটি ল্যাবরেটরি গ্লাসওয়্যারের একটি সাধারণ ব্যর্থতা মোড।

চক্রীয় তাপীয় ক্লান্তি:
বিভিন্ন তাপমাত্রার সংস্পর্শে থাকা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে (উদাহরণস্বরূপ, চুল্লি আস্তরণের বা উচ্চ তাপমাত্রার উইন্ডোগুলি), পুনরাবৃত্তি প্রসারণ এবং সংকোচনের চক্রগুলি প্ররোচিত করেতাপীয় ক্লান্তি চাপসময়ের সাথে সাথে, এটি উপাদান বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, মাইক্রো ক্র্যাকিং, এবং শেষ পর্যন্ত ব্যর্থতা।

5রাসায়নিকভাবে প্ররোচিত চাপ এবং প্রতিক্রিয়া সংযোগ

ক্ষয়-প্ররোচিত চাপঃ
শক্তিশালী ক্ষারীয় পদার্থ (যেমন, NaOH) বা উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাসিড (যেমন, HF) এর মতো আক্রমণাত্মক রাসায়নিকের সংস্পর্শে থাকা ফিউজড কোয়ার্টজের পৃষ্ঠকে ক্ষয় করে। এটি কেবল পৃষ্ঠের অখণ্ডতাকে হ্রাস করে না বরং পৃষ্ঠের অখণ্ডতা তৈরি করে।রাসায়নিক চাপউদাহরণস্বরূপ, ক্ষারীয় আক্রমণের ফলে পৃষ্ঠের রুক্ষতা বা মাইক্রোক্র্যাক গঠন হতে পারে, যা যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস করে।

সিভিডি-প্ররোচিত ইন্টারফেস স্ট্রেসঃ
যখন একটি লেপ উপাদান (যেমন সিআইসি) মেশানো কোয়ার্টজের উপর জমা হয়রাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয় (সিভিডি), এর মধ্যে পার্থক্যতাপীয় প্রসারণ সহগএবংইলাস্টিক মডিউলস্তর এবং ফিল্মের মধ্যে তৈরিইন্টারফেসিয়াল চাপঠান্ডা হওয়ার পর, এই চাপটি লেপটি ডিলামিনেট করতে বা কোয়ার্টজ সাবস্ট্র্যাটটি ফাটতে পারে।

6অভ্যন্তরীণ ত্রুটি এবং অশুচিতা

বুদবুদ এবং অন্তর্ভুক্তিঃ
গ্যাস বুদবুদ বা গলিত অন্তর্ভুক্তি (যেমন, ধাতু আয়ন বা স্ফটিক কণা) গলন প্রক্রিয়া চলাকালীন কোয়ার্টজে থাকতে পারে।এই বিদেশী পদার্থগুলি গ্লাস ম্যাট্রিক্স থেকে তাপীয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে ভিন্ন, এর অঞ্চল তৈরিস্থানীয় চাপের ঘনত্বযান্ত্রিক চাপের অধীনে, ফাটলগুলি প্রায়শই এই ত্রুটির সীমানায় শুরু হয়।

ক্ষুদ্র ফাটল এবং কাঠামোগত ত্রুটিঃ
অপরিষ্কার বা গলনের অসঙ্গতি হতে পারেক্ষুদ্র ফাটলঅভ্যন্তরীণ কাঠামোর মধ্যে। যখন উপাদানটি বাহ্যিক চাপ বা তাপীয় চক্রের শিকার হয়, তখন এই মাইক্রোক্র্যাকগুলির টিপগুলি চাপের ঘনত্বের জন্য ফোকাল পয়েন্ট হয়ে যায়,ফাটল ছড়িয়ে পড়া ত্বরান্বিত এবং উপাদানটির সামগ্রিক স্থায়িত্ব হ্রাস.

সিদ্ধান্ত
ফিউজড কোয়ার্টজে স্ট্রেস গঠন তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট, কাঠামোগত রূপান্তর, যান্ত্রিক শক্তি, রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলির একটি জটিল মিথস্ক্রিয়া।এই প্রক্রিয়াগুলি বোঝা উত্পাদন প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, উপাদান কর্মক্ষমতা উন্নত, এবং কোয়ার্টজ ভিত্তিক উপাদানগুলির সেবা জীবন প্রসারিত।