آیا شیشه کوارتز شکننده است؟

از دیدگاه علم مواد، شیشه کوارتز (همچنین به عنوان سیلیس ذوب شده شناخته می شود) یک شیشه سیلیکا با خلوص بالا است. در مقایسه با سایر عینک های رایج، شیشه کوارتز استحکام بالاتر و پایداری حرارتی بهتری دارد.

استحکام مکانیکی بالا

شیشه کوارتز از نظر مقاومت فشاری و کششی برتری دارد. در حالی که هنوز شکننده است، مدول گسیختگی آن به طور کلی بیشتر از شیشه های سنتی سودا آهکی است.

مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی

این شاید یکی از شیشه کوارتز مهم ترین مزایای به دلیل ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین، می تواند تغییرات شدید دما (مانند خنک شدن سریع از دمای بالا) را بدون شکستن آسان تحمل کند. این باعث می شود که شیشه ای با دمای بالا برای کاربردهایی مانند کوره های با دمای بالا، روشنایی و تولید نیمه هادی ایده آل باشد.

ماهیت نسبی "شکنندگی"

در حالی که شیشه کوارتز از شیشه معمولی قوی تر است، هنوز هم شیشه است و در شرایط خاصی هنوز هم می تواند شکننده باشد:

• ضربه شدید: مثل تمام شیشه ها، شیشه کوارتز نسبت به ضربه یا خراش شدید موضعی بسیار حساس است. حتی کوچکترین آسیب سطحی می تواند تحت فشار، به نقطه شروعی برای انتشار ترک تبدیل شود و منجر به شکستگی شود.
  
  
• تمرکز استرس: محصولات کوارتز ممکن است در اثر تنش ناهموار یا نقاط تمرکز تنش در حین پردازش یا نصب آسیب ببینند.
  
  
• استفاده نادرست: هر چند شیشه کوارتز مقاوم در برابر حرارت است، قرار گرفتن در معرض دمای شدید بالاتر از نقطه نرم شدن یا تماس با برخی مواد شیمیایی (مانند اسید هیدروفلوریک) می تواند خواص آن را کاهش داده و خطر شکستگی را افزایش دهد.
  
  

کاربردهای شیشه کوارتز

با توجه به خواص منحصر به فرد، به ویژه مقاومت در برابر دمای بالا و خلوص بالا، شیشه کوارتز به طور گسترده در زمینه های زیر استفاده می شود:

• صنعت نیمه هادی: در ساخت لوله‌های کوره، قایق‌ها و سایر اجزاء مورد استفاده قرار می‌گیرد که به خلوص مواد بسیار بالایی نیاز دارد.
  
  
• اجزای نوری: به عنوان یک شیشه نوری با قابلیت عبور عالی UV، در ساخت منشورها، لنزها و پنجره ها استفاده می شود.
  
  
• تجهیزات آزمایشگاهی: اقلامی مانند بوته های کوارتز و بشر از مقاومت شیمیایی و دمای بالا آن استفاده می کنند.
  
  

درک صحیح و استفاده از خواص شیشه کوارتز می تواند مزایای آن را به حداکثر برساند و به طور موثر از خطر شکستگی ناشی از عملکرد نامناسب جلوگیری کند. انتخاب محصولات شیشه کوارتز با کیفیت بالا و در نظر گرفتن ویژگی های شکننده آن در طراحی می تواند عملکرد پایدار و قابل اعتماد طولانی مدت آن را تضمین کند.