Quelle est la contrainte des pièces en verre de quartz

produits à base de quartzcomposants en verre de quartzfait référence au stress interne inégal généré par divers facteurs. Il s'agit essentiellement de la contrainte élastique stockée générée par les forces déséquilibrées agissant sur les atomes ou les molécules à l'intérieur du matériau. Cela peut provoquer des distorsions microscopiques dans la structure du matériau, ce qui peut affecter les performances macroscopiques de l'objet.

Les contraintes sont généralement classées en contraintes thermiques, contraintes mécaniques, contraintes de changement de phase et contraintes chimiques. Comment ces stress sont-ils générés ?

1. Contrainte thermique : elle est causée par des gradients de température entre la surface et l'intérieur pendant le chauffage et le refroidissement, conduisant à une contraction incohérente entre l'intérieur et l'extérieur, entraînant une contrainte de traction ou de compression. Par exemple, si un tube de four en verre de quartz est directement utilisé après avoir été brûlé avec une flamme oxyhydrogène, l'ouverture se fissurera facilement. Cela est dû au stress thermique. Si le tube refroidit rapidement après une utilisation à haute température, des fissures peuvent se former. Cela est dû au stress dû au refroidissement.

2. Contrainte mécanique : elle est due à des forces mécaniques externes ou à une déformation plastique localisée lors du traitement. Par exemple, dans les plaques de distribution de flux en verre de quartz semi-conducteur, la pression de l'outil pendant la coupe, le meulage et le perçage provoque une distorsion du réseau, appelée contrainte de traitement. Les forces externes telles que le serrage des vis et le serrage lors de l'installation des brides en verre de quartz sont appelées contraintes d'assemblage. Certains composants en quartz souffrent de contraintes structurelles dues à une conception inappropriée, à des angles vifs ou à des changements soudains d'épaisseur.

3. Stress de transformation de phase

La cause principale est que les composants en verre de quartz ont tendance à cristalliser lorsqu'ils sont utilisés dans des environnements à haute température, en particulier au-dessus de 1 100 °C. La différence de coefficients de dilatation entre les phases cristalline et vitreuse induit des contraintes, exacerbées par les cycles répétés. Par exemple, les tubes de diffusion en verre de quartz peuvent cristalliser, se décoller et se fissurer après une utilisation à long terme. Cela est dû à la corrosion et au stress.

4. Stress chimique

La cause principale est la corrosion de surface ou l’échange d’ions, qui provoque des changements de volume inégaux et des contraintes de surface. Par exemple, de l’oxyde blanc se forme à la surface des tubes en verre de quartz après traitement thermique. Celui-ci est éliminé par décapage, mais si l'acide n'est pas éliminé, il peut dissimuler un stress chimique et facilement provoquer des fissures et des dommages au tube en verre de quartz.

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