بررسي اثر افزودن اكسيد فسفر بر رفتار تبلور و خواص فيزيكي و شيميايي شيشه هاي اپال فلوئوريدي

كارشناسي ارشد

ازآنجايي‌كه مذاب شيشه‌هاي اپال فلوئوريدي به دليل تبخير شديد فلوئور سبب خوردگي و تخريب ديرگدازها و بروز مشكلات زيست‌محيطيمي‌شوند، در اين تحقيق اثر افزودن اكسيد فسفر و ساخت اپالهاي فلوئورو فسفاتي بررسي شد زيرااين‌گونه اپال ها داراي اثر مخرب كمتري بر ديرگدازها هستند. اپال كروله آمريكا كه يك نوع اپال مظروف بسيار باكيفيت است، به‌عنوان مبنا انتخاب شد و بررسي اثر تغييرات اكسيد فسفرو سپس اكسيد سديم (جهت كاهش گرانروي) بر آن انجام گرفت. چگاليشيشه‌ها در بازه g/cm3 52/2-39/2 قرار گرفت. مقاومت شيميايي نمونه‌ها تفاوت زيادي با يكديگر داشت به‌طوري‌كه ميزان خوردگي در بازه µg/cm2 363 براي نمونه D(%8/4 اكسيد فسفر- %95/2 اكسيد سديم) تا µg/cm23568 براي نمونه G(%2/1اكسيد فسفر- %95/6 اكسيد سديم) متغير بود كه بيانگر اثر اكسيد سديم و اكسيد فسفر مي‌باشد.آزمون‌هاي سفيد سنجي، XRD، SEM و EDX، ميكرو سختي سنجي و DTA انجام گرفت. نمونه D(%8/4 اكسيد فسفر- %95/2 اكسيد سديم)سفيدترين نمونه بود كه نشانگر اثر مثبت اكسيد فسفر در افزايش سفيدي است.ازآنجايي‌كه نمونه D به دليل گرانروي بسيار بالا قابل شكل‌دهي نبود به‌عنوان نمونه بهينه انتخاب نشد. شيشه داراي مناسب‌ترين گرانروي براي شكل‌دهي و درعين‌حال دارايمجموعه‌اي بهينه از تمام خواصموردنظر و بالاترين عدد سختي در آزمون ميكروويكرز (58/950)،به‌عنوان نمونه بهينه انتخاب شد. اين شيشه داراي %60/2 فلوئور، %2/1 اكسيد فسفرو %95/3 اكسيد سديم (نمونه H)بود. نتيجه نهايي اين است كه افزودن اكسيد فسفر سفيدي، گرانروي، دماي ذوب و سختي را افزايش مي‌دهد و اگر از 5/4 درصد وزني بيشتر شودآنگاهسازوكارغالب اپك شدن از جدايش فازي مايع-مايع به جوانه‌زني و رشد تغيير مي‌يابد. همچنين افزودن %7/6 اكسيد سديم ميزان سفيدي را به‌شدت كاهش مي‌دهد و سطح نمونه كاملاً شفاف باقي مي‌ماند. ميزان بهينه اكسيد سديم براي اين سيستم %93/3 مي‌باشد.

191033

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر بيژن افتخاري يكتا