>
Fa   |   Ar   |   En
   بررسی عوامل موثر بر ساخت و خواص بدنه های شیشه اکسی نیتریدی سنتز شده به روش سل-ژل  
   
نویسنده احمدی سارا ,افتخاری یکتا بیژن ,سرپولکی حسین ,آقایی علیرضا
منبع مهندسي متالورژي و مواد - 1395 - دوره : 28 - شماره : 1 - صفحه:109 -118
چکیده    قطعات شیشه اکسی نیتریدی با ترکیب شیمیایی مختلف در سیستم sio2-al2o3-b2o3 به روش سل-ژل سنتز شد. پس از خشک شدن ژل های سنتز شده به صورت یکپارچه، به منظور ورود نیتروژن به شبکه ژل متخلخل و واکنش با شبکه سازهای موجود، گرمایش آن ها در اتمسفر آمونیاک در دما و زمان های مختلف انجام شد. بررسی میزان نیتریده شدن توسط آنالیزگر اکسیژن نیتروژن و طیف سنجی مادون قرمز صورت پذیرفت. به منظور بررسی دمای انتقال به شیشه، دمای نرم شوندگی و ضریب انبساط حرارتی شیشه های سنتز شده از آزمون دیلاتومتری و برای بررسی تبلور از پراش پرتو ایکس استفاده شد. همچنین، سختی شیشه های سنتز شده با سختی سنج ویکرز ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پس از عملیات حرارتی ژل خشک شده در اتمسفر آمونیاک، این ماده با کاتیون های شبکه ساز شیشه واکنش داده و وارد ساختار شیشه شده است. از سوی دیگر با افزایش زمان عملیات نیتریده کردن از 2 به 15 ساعت و همچنین افزایش مقدار اکسید بور و آلومینیوم در ترکیب شیشه، میزان نیتروژن وارد شده در ساختار شیشه اکسی نیتریدی تا 8/3 درصد وزنی افزایش یافت. نیتریده شدن در دماهایی که ساختار ژل کاملاً متخلخل است بهتر صورت گرفته و ورود نیتروژن به شبکه باعث افزایش دمای نرم شوندگی دیلاتومتری در حدود 25 درجه سانتیگراد، رسیدن عدد سختی به 89/10 گیگاپاسکال و کاهش ضریب انبساط حرارتی آن از 6-^10*3/88 به 6-^10*3/39 در ترکیب بهینه شد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که نیتروژن همواره در شیشه باقی مانده و وارد فاز مولایت تبلور یافته از شیشه نمی شود.
کلیدواژه سل-ژل، اتمسفر آمونیاک، نیتریده کردن ژل، شیشه اکسی نیتریدی.
آدرس دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی مواد و متالورژی, ایران, دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی مواد و متالورژی, ایران, دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی مواد و متالورژی, ایران, پژوهشگاه مواد و انرژی, پژوهشکده سرامیک, ایران
پست الکترونیکی a.aghaei@merc.ac.ir
 
   Effective Parameters in Synthesis and Properties of Monolithic Oxynitride Glasses Prepared by Solgel Method  
   
Authors Aghaei Alireza ,Eftekhariyekta Bijhan ,Sarpoolaky Hossein ,ahmadi sara
Abstract    The monolithic oxynitride glasses in SiO2Al2O3B2O3 system were synthesized using solgel method. The porous, dried gels were heated in flowing ammonia for different times and varying temperatures. The nitrogen content of the oxynitride glasses was determined using an oxygennitrogen analyzer. The chemical bonding state and properties of glasses were investigated by means of Fourier transform infrared spectroscopy, dilatometry, and Vickers hardness methods. The crystallization behavior of glasses was studied with Xray diffraction. Spectroscopic evidence indicated that nitrogen was chemically dissolved in the glass network. The results showed that the chemical composition of the glass has an effect on the nitridation processes. The nitrogen content of the glasses was increased to 3.8% wt. by increasing the soaking time of nitridation from 2 to 15h. The dilatometric softening point temperature of the glasses was increased approximately 25°C, the microhardness value reached 10.89 GPa and thermal expansion coefficient was decreased from 3.88×106 to 3.39×106 after the nitridation process at optimal composition. The Xray diffraction pattern of the glasses confirmed that nitrogen does not enter the crystalline phase.
Keywords
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved