1. Стресси гармӣ ҳангоми хунуккунӣ (Сабаби аввалия)
Кварси омехта дар шароити ҳарорати якхела стресс ба вуҷуд меорад. Дар ҳама гуна ҳарорати дода, сохтори атомии кварц ба конфигуратсияи фазоии нисбатан "беҳтарин" мерасад. Бо тағирёбии ҳарорат, фосилаи атомӣ мутаносибан тағир меёбад - падидае, ки одатан васеъшавии гармӣ номида мешавад. Ҳангоми нобаробар гарм ё хунук шудани кварси муттаҳидшуда васеъшавии якхела ба амал меояд.
Стресси гармидиҳӣ одатан вақте ба вуҷуд меояд, ки минтақаҳои гармтар кӯшиш мекунанд, ки васеъ шаванд, аммо аз ҷониби минтақаҳои хунуктари атроф маҳдуд карда мешаванд. Ин фишори фишурдаро ба вуҷуд меорад, ки одатан зарар намерасонад. Агар ҳарорат барои нарм кардани шиша ба қадри кофӣ баланд бошад, стрессро бартараф кардан мумкин аст. Аммо, агар суръати хунуккунӣ хеле зуд бошад, часпак зуд зиёд мешавад ва сохтори дохилии атом наметавонад сари вақт ба ҳарорати пастшаванда мутобиқ шавад. Ин боиси фишори кашишӣ мегардад, ки эҳтимоли зиёд ба шикастан ё нокомӣ оварда мерасонад.
Чунин стресс бо паст шудани ҳарорат шиддат мегирад ва дар охири раванди хунуккунӣ ба сатҳи баланд мерасад. Ҳарорате, ки дар он шишаи кварц ба часпакӣ аз 10^4,6 поиз мерасад, ҳамчун ҳарорати меноманд.нуқтаи шиддат. Дар ин лаҳза, часпакии мавод он қадар баланд аст, ки фишори дохилӣ ба таври муассир баста мешавад ва дигар пароканда шуда наметавонад.
2. Стресс аз гузариши марҳила ва истироҳати сохторӣ
Истироҳати сохтории метастабил:
Дар ҳолати гудохта, кварси муттаҳидшуда сохтори хеле бетартиби атомиро нишон медиҳад. Ҳангоми хунуккунӣ, атомҳо одатан ба конфигуратсияи устувортар истироҳат мекунанд. Аммо, часпакии баланди ҳолати шишагӣ ба ҳаракати атом монеъ мешавад, ки дар натиҷа сохтори дохилии метастабил ва тавлиди фишори истироҳатӣ мегардад. Бо мурури замон, ин стресс метавонад оҳиста-оҳиста озод карда шавад, ки ин падида маълум астпиршавии шиша.
Тамоюли кристаллизатсия:
Агар кварси омехта дар доираи муайяни ҳарорат (масалан, дар наздикии ҳарорати кристаллизатсия) барои муддати тӯлонӣ нигоҳ дошта шавад, микрокристаллизатсия метавонад ба амал ояд - масалан, боришоти микрокристаллҳои кристаллӣ. Мутобиқати ҳаҷмӣ байни фазаҳои кристаллӣ ва аморфӣ ба вуҷуд меоядстресс гузариши марҳила.
3. Сарбории механикӣ ва қувваи беруна
1. Стресс аз коркард:
Қувваҳои механикие, ки ҳангоми буридан, дастос кардан ё сайқал додан истифода мешаванд, метавонанд таҳрифи торҳои рӯизаминӣ ва фишори коркардро ба вуҷуд оранд. Масалан, ҳангоми буридан бо чархи суфтакунанда, гармии маҳаллӣ ва фишори механикӣ дар канори консентратсияи стрессро ба вуҷуд меорад. Усулҳои нодуруст дар пармакунӣ ё ҷӯйборкунӣ метавонанд ба консентратсияи стресс дар нохунҳо оварда расонанд, ки ҳамчун нуқтаи оғози тарқишҳо хидмат мекунанд.
2. Стресс аз шароити хидмат:
Вақте ки ҳамчун маводи сохторӣ истифода мешавад, кварси омехта метавонад аз сабаби сарбориҳои механикӣ ба монанди фишор ё хамшавӣ фишори макроиқтисодиро эҳсос кунад. Масалан, зарфҳои шишагии кварц ҳангоми нигоҳ доштани мундариҷаи вазнин метавонанд фишори хамшавӣ ба вуҷуд оранд.
4. Зарбаи гармӣ ва тағирёбии босуръати ҳарорат
1. Стресси фаврӣ аз гармӣ/сардшавии босуръат:
Гарчанде ки кварси омехта дорои коэффисиенти хеле пасти гармии васеъшавӣ (~0,5×10⁻⁶/°C) дорад, тағирёбии босуръати ҳарорат (масалан, гарм кардан аз ҳарорати хонагӣ то ҳарорати баланд ё ғарқ шудан дар оби ях) метавонад ба ҳар ҳол боиси градиентҳои баланди ҳарорати маҳаллӣ гардад. Ин градиентҳо ба тавсеаи гармии ногаҳонӣ ё кашиш омада, фишори гармии фаврӣ ба вуҷуд меоранд. Мисоли маъмул шикастани кварцҳои лабораторӣ аз зарбаи гармӣ мебошад.
2. Хастагии гармии даврӣ:
Ҳангоми дучор шудан ба тағирёбии дарозмуддати такрории ҳарорат, масалан, дар қабатҳои танӯр ё тирезаҳои тамошои ҳарорати баланд - кварцҳои омехташуда васеъшавӣ ва ихтисори даврӣ мешаванд. Ин ба ҷамъшавии стресси хастагӣ, тезонидани пиршавӣ ва хатари креккунӣ оварда мерасонад.
5. Стресси химиявӣ
1. Стресси зангзанӣ ва обшавӣ:
Вақте ки кварси омехташуда бо маҳлулҳои ишқории қавӣ (масалан, NaOH) ё газҳои туршии баланд (масалан, HF) тамос мегирад, зангзании рӯизаминӣ ва обшавӣ ба амал меояд. Ин якрангии сохторро вайрон мекунад ва фишори химиявиро ба вуҷуд меорад. Масалан, зангзании сілтӣ метавонад ба тағирёбии ҳаҷми сатҳи рӯизаминӣ ё пайдоиши микрокрекҳо оварда расонад.
2. Стресс аз сабаби CVD:
Равандҳои таҳшиншавии буғи кимиёвӣ (CVD), ки рӯйпӯшҳоро (масалан, SiC) ба кварси омехташуда мегузоранд, метавонанд фишори байнифазоиро аз сабаби фарқият дар коэффисиентҳои васеъшавии гармӣ ё модулҳои чандирӣ байни ду мавод ҷорӣ кунанд. Ҳангоми хунуккунӣ, ин фишор метавонад боиси деламинатсия ё кафидани рӯйпӯш ё субстрат гардад.
6. Норасоиҳо ва наҷосати дохилӣ
1. Ҳубобҳо ва дохилшавӣ:
Ҳубобҳои боқимондаи газ ё ифлосиҳо (масалан, ионҳои металлӣ ё зарраҳои гудохташуда), ки ҳангоми обшавӣ ворид мешаванд, метавонанд ҳамчун консентратсияи стресс хизмат кунанд. Тафовут дар васеъшавии гармӣ ё чандирии байни ин дохилшавӣ ва матритсаи шиша фишори дохилии маҳаллиро ба вуҷуд меорад. Тарқишҳо аксар вақт дар канори ин камбудиҳо оғоз мешаванд.
2. Microcracks ва камбудиҳои сохторӣ:
Наҷосат ё нуқсонҳо дар ашёи хом ё раванди гудохта метавонад боиси пайдоиши микрокракҳои дохилӣ гардад. Дар зери бори механикӣ ё гардиши гармӣ, консентратсияи стресс дар нӯги тарқишҳо метавонад ба паҳншавии тарқишҳо мусоидат кунад ва тамомияти маводро коҳиш диҳад.
Вақти фиристодан: июл-04-2025