1. Stress Termali Waqt it-Tkessiħ (Kawża Primarja)
Il-kwarz imdewweb jiġġenera stress taħt kundizzjonijiet ta' temperatura mhux uniformi. Fi kwalunkwe temperatura partikolari, l-istruttura atomika tal-kwarz imdewweb tilħaq konfigurazzjoni spazjali relattivament "ottimali". Hekk kif tinbidel it-temperatura, l-ispazjar atomiku jinbidel skont dan—fenomenu komunement imsejjaħ espansjoni termali. Meta l-kwarz imdewweb jissaħħan jew jitkessaħ b'mod irregolari, isseħħ espansjoni mhux uniformi.
L-istress termali tipikament jinqala' meta reġjuni aktar sħan jippruvaw jespandu iżda huma ristretti minn żoni aktar kesħin tal-madwar. Dan joħloq stress kompressiv, li ġeneralment ma jikkawżax ħsara. Jekk it-temperatura tkun għolja biżżejjed biex ittaffi l-ħġieġ, l-istress jista' jittaffa. Madankollu, jekk ir-rata tat-tkessiħ tkun mgħaġġla wisq, il-viskożità tiżdied malajr, u l-istruttura atomika interna ma tistax taġġusta fil-ħin għat-temperatura li qed tonqos. Dan jirriżulta fi stress tensili, li x'aktarx jikkawża ksur jew ħsara.
Tali stress jintensifika hekk kif it-temperatura tinżel, u jilħaq livelli għoljin fi tmiem il-proċess tat-tkessiħ. It-temperatura li fiha l-ħġieġ tal-kwarz jilħaq viskożità 'l fuq minn 10^4.6 poise tissejjaħpunt tat-tensjoniF'dan il-punt, il-viskożità tal-materjal hija tant għolja li l-istress intern jiġi effettivament imsakkar u ma jistax jibqa' jinħela.
2. Stress minn Tranżizzjoni ta' Fażi u Rilassament Strutturali
Rilassament Strutturali Metastabbli:
Fl-istat imdewweb, il-kwarz imdewweb juri arranġament atomiku diżordinat ħafna. Meta jiksaħ, l-atomi għandhom it-tendenza li jirrilassaw lejn konfigurazzjoni aktar stabbli. Madankollu, il-viskożità għolja tal-istat ħġieġi tfixkel il-moviment atomiku, u dan jirriżulta fi struttura interna metastabbli u jiġġenera stress ta' rilassament. Maż-żmien, dan l-istress jista' jiġi rilaxxat bil-mod, fenomenu magħruf bħalatixjiħ tal-ħġieġ.
Tendenza tal-Kristallizzazzjoni:
Jekk il-kwarz imdewweb jinżamm f'ċerti firxiet ta' temperatura (bħal qrib it-temperatura tal-kristallizzazzjoni) għal perjodi twal, tista' sseħħ mikrokristallizzazzjoni—pereżempju, il-preċipitazzjoni ta' mikrokristalli tal-kristobalit. Id-diskrepanza volumetrika bejn il-fażijiet kristallini u amorfi toħloqstress tat-tranżizzjoni tal-fażi.
3. Tagħbija Mekkanika u Forza Esterna
1. Stress mill-Ipproċessar:
Forzi mekkaniċi applikati waqt it-tqattigħ, it-tħin, jew il-lostru jistgħu jintroduċu distorsjoni tal-kannizzata tal-wiċċ u stress tal-ipproċessar. Pereżempju, waqt it-tqattigħ b'rota tat-tħin, is-sħana lokalizzata u l-pressjoni mekkanika fit-tarf jinduċu konċentrazzjoni ta' stress. Tekniki mhux xierqa fit-tħaffir jew fl-islottjar jistgħu jwasslu għal konċentrazzjonijiet ta' stress f'inċiżjonijiet, li jservu bħala punti ta' bidu ta' xquq.
2. Stress mill-Kundizzjonijiet tas-Servizz:
Meta jintuża bħala materjal strutturali, il-kwarz imdewweb jista' jesperjenza stress fuq skala makro minħabba tagħbijiet mekkaniċi bħal pressjoni jew liwi. Pereżempju, oġġetti tal-ħġieġ tal-kwarz jistgħu jiżviluppaw stress ta' liwi meta jżommu kontenut tqil.
4. Xokk Termali u Varjazzjoni Rapida fit-Temperatura
1. Stress Instantanju minn Tisħin/Tkessiħ Mgħaġġel:
Għalkemm il-kwarz imdewweb għandu koeffiċjent ta' espansjoni termali baxx ħafna (~0.5×10⁻⁶/°C), bidliet mgħaġġla fit-temperatura (eż., tisħin minn temperatura tal-kamra għal temperaturi għoljin, jew immersjoni f'ilma bis-silġ) xorta jistgħu jikkawżaw gradjenti lokali wieqfa tat-temperatura. Dawn il-gradjenti jirriżultaw f'espansjoni jew kontrazzjoni termali f'daqqa, u jipproduċu stress termali istantanju. Eżempju komuni huwa l-ksur tal-oġġetti tal-kwarz tal-laboratorju minħabba xokk termali.
2. Għeja Termali Ċiklika:
Meta jkun espost għal varjazzjonijiet fit-temperatura ripetuti u fit-tul—bħal fil-kisi tal-forn jew fit-twieqi tal-wiri b'temperatura għolja—il-kwarz imdewweb jgħaddi minn espansjoni u kontrazzjoni ċiklika. Dan iwassal għall-akkumulazzjoni ta' stress tal-għeja, li jaċċelera t-tixjiħ u r-riskju ta' qsim.
5. Stress Indott Kimikament
1. Stress tal-Korrużjoni u tad-Dissoluzzjoni:
Meta l-kwarz imdewweb jiġi f'kuntatt ma' soluzzjonijiet alkalini qawwija (eż., NaOH) jew gassijiet aċidużi f'temperatura għolja (eż., HF), iseħħu korrużjoni u dissoluzzjoni tal-wiċċ. Dan ifixkel l-uniformità strutturali u jikkaġuna stress kimiku. Pereżempju, il-korrużjoni alkali tista' twassal għal bidliet fil-volum tal-wiċċ jew formazzjoni ta' mikroxquq.
2. Stress ikkaġunat minn mard kardjovaskulari:
Il-proċessi ta' Depożizzjoni Kimika tal-Fwar (CVD) li jiddepożitaw kisi (eż., SiC) fuq kwarz imdewweb jistgħu jintroduċu stress interfaċjali minħabba differenzi fil-koeffiċjenti ta' espansjoni termali jew moduli elastiċi bejn iż-żewġ materjali. Waqt it-tkessiħ, dan l-istress jista' jikkawża delaminazzjoni jew qsim tal-kisi jew tas-sottostrat.
6. Difetti u Impuritajiet Interni
1. Bżieżaq u Inklużjonijiet:
Bżieżaq tal-gass residwali jew impuritajiet (eż., joni metalliċi jew partiċelli mhux imdewba) introdotti waqt it-tidwib jistgħu jservu bħala konċentraturi tal-istress. Id-differenzi fl-espansjoni termali jew l-elastiċità bejn dawn l-inklużjonijiet u l-matriċi tal-ħġieġ joħolqu stress intern lokalizzat. Ix-xquq spiss jibdew fit-truf ta’ dawn l-imperfezzjonijiet.
2. Mikroxquq u Difetti Strutturali:
Impuritajiet jew difetti fil-materja prima jew mill-proċess tat-tidwib jistgħu jirriżultaw f'mikroxquq interni. Taħt tagħbijiet mekkaniċi jew ċikli termali, il-konċentrazzjoni tal-istress fit-truf tax-xquq tista' tippromwovi l-propagazzjoni tax-xquq, u b'hekk tnaqqas l-integrità tal-materjal.
Ħin tal-posta: 04 ta' Lulju 2025