'King of Glass 'として知られる石英ガラスは、その優れた機械的特性、耐熱性、電気断熱材のため、多くのフィールドで広く使用されています。

理論的に計算された強度と実際の測定強度

石英ガラスの理論的計算された強度は24×10 ^ 3MPaにもなります。これは、理想的な状態では、石英ガラスが非常に高い機械的応力に耐えることができることを示しています。ただし、実際の測定強度は通常、理論値よりもはるかに低く、おそらく数十倍低いです。これは主に、石英ガラスの実際の強度が、表面欠陥、幾何学的形状、テスト方法などのさまざまな要因の影響を受けているためです。透明な石英ガラスの圧縮強度は一般に490〜1960MPaで、引張強度は50〜70MPaの間で、ベンディング強度は66〜108mpaの間で、308mpaです。

石英ガラスの強度に影響する主な要因

表面欠陥：石英ガラスの表面のマイクロクラックは、その強度に大きな影響を与えます。細かく粉砕された石英ガラスサンプルの曲げ強度は、粗く粉砕されたサンプルのそれよりも約0.6倍高くなっています。これは、細かい粉砕が表面マイクロクラックの数と深さを減らし、それにより材料の強度を改善できるためです。

気泡、不純物、不均一な融解、残留応力などの内部欠陥も、石英ガラスの強度に影響を与える重要な要因です。これらの欠陥は、材料の全体的な強度を低下させ、機械的ストレスを受けると骨折しやすくなります。

温度：石英ガラスの強度は温度とともに増加し、アニーリング温度近くで最大値に達します。さらに、そのせん断弾性率、ヤング率、減衰、ポアソン比、および故障弾性率も、温度の上昇とともに増加しますが、硬度は逆です。この特性により、石英ガラスは、高温環境でも高い機械的強度を維持できます。

石英ガラスの機械的強度のアプリケーションの利点

石英ガラスの機械的強度が高いため、機械的ストレスの下で安定した性能を維持するという利点が得られます。これにより、半導体製造、航空宇宙、光学器具、その他の分野に幅広いアプリケーションの見通しがあります。たとえば、半導体製造プロセスでは、ウエハーキャリアおよびエッチングマスクとしての石英ガラスは、高温や化学腐食などの極端な条件に耐える必要があり、高機械強度がこのタスクを実行する能力の鍵です。

石英ガラスの機械的強度を改善する方法

石英ガラスの機械的強度を改善するために、次の測定値をとることができます。

生産プロセスの最適化：生産プロセスを改善することにより、気泡や不純物などの内部欠陥の生成を減らし、材料の全体的な強度を改善します。

表面処理技術：微細な研削や研磨などの表面処理技術を使用して、表面マイクロクラックの数と深さを減らし、それにより材料の曲げ強度を改善します。

温度制御：高温環境で使用する場合は、温度が柔らかくなったり変形したりするために、温度を合理的に制御する必要があります。これは、その機械的強度に影響を与える可能性があります。

石英ガラスの機械的強度はさまざまな要因の影響を受けますが、理想的な状態では依然として非常に高い理論的計算強度があります。生産プロセス、表面処理技術、および温度制御測定を最適化することにより、さまざまな極端な条件下で安定した性能を維持するために、その機械的強度をさらに改善できます。したがって、 'King of Glass 'として、石英ガラスの優れた機械的特性は、間違いなく多くの分野での適用に確実な保証を提供します。

Luverre Quartzは 、石英チューブ、石英プレート、石英ロッド、石英窓、石英の十字架、石英ボート、クォーツフランジ、クォーツビーカー、クォーツグラスインストゥルメントなどを含む、幅広い高品質の石英ガラスを製造および販売しています。 Quartz Glass製品のあらゆる種類のカスタマイズされた要件を満たすことができます。