بررسي سنتز آنورتيت و تاثير آن بر خواص فيزيكي و مكانيكي بدنه¬هاي چيني استخواني

كارشناسي ارشد

چيني استخواني حاوي 50 درصد وزني خاكستر استخوان، 25 درصد وزني كائولن و 25 درصد وزني فلدسپار مي¬باشد. اين بدنه پس از پخت در حوالي 1250 درجه سانتي¬گراد، شامل بلورهاي بتا تري كلسيم فسفات و آنورتيت مي¬باشد كه در زمينه شيشه¬اي ناهمگن قرار گرفته¬اند. با توجه به اختلاف شديد ضريب انبساط حرارتي بتا تري كلسيم فسفات (6-10×12 بر درجه سانتي¬گراد) با اجزاي ديگر، سعي در جايگزيني آن با آنورتيت با ضريب انبساط حرارتي 6-10×3/4 بر درجه سانتي¬گراد مي¬باشد. در اين تحقيق ابتدا سنتز آنورتيت از روش مخلوط پودرهاي كائولن و كلسيت با نسبت وزني7 به 3، در سه دماي مختلف 1000، 1200 و 1400 درجه سانتي¬گراد و سه زمان مختلف 30، 180 و 300 دقيقه انجام گرديد و نتايج نشان داد كه سنتز در زمان 3 ساعت و دماي 1200 درجه سانتي¬گراد، براي وقوع واكنش¬هاي تشكيل آنورتيت و نيز استفاده در تركيب بدنه چيني استخواني مناسب بوده و هم¬چنين براي كنترل هزينه¬ها و صرفه¬جويي در مصرف انرژي، به صرفه¬تر است. در ادامه آنورتيت حاصله، در مقادير مختلف 10 تا 50 درصد وزني جايگزين خاكستر استخوان در بدنه چيني استخواني شد و نمونه¬ها پس از پخت در دماي 1260 درجه سانتي¬گراد و زمان 3 ساعت، تحت آزمايش¬هاي ريزساختاري، خواص فيزيكي و مكانيكي، ضريب انبساط حرارتي و سفيد سنجي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نمونه حاوي 50 درصد وزني آنورتيت داراي استحكام خمشي 9/68 مگاپاسكال، دانسيته 12/2 گرم بر سانتي¬متر مكعب، درصد جذب آب 5/1، درصد تخلخل باز 79/0، ضريب انبساط حرارتي 6-10×278/5 بر درجه سانتي¬گراد و انديس سفيدي 04/64 بوده¬است. در مقايسه با بدنه چيني استخواني معمولي با استحكام خمشي 9/36 مگاپاسكال، دانسيته 625/1 گرم بر سانتي¬متر مكعب، درصد جذب آب 04/8، درصد تخلخل باز 54/5، ضريب انبساط حرارتي 6-10×876/8 بر درجه سانتي¬گراد و انديس سفيدي 16/70، خواص فيزيكي و مكانيكي ذكر شده بهبود يافته و تنها 7/8 درصد از انديس سفيدي بدنه كاسته شده¬است. هم¬چنين ريزساختار نمونه¬¬هاي حاوي آنورتيت، بدون ترك و تقريبا نمايشگر پخش يكنواخت فازهاي آنورتيت و كوارتز در زمينه آمورف بوده¬است. واژه¬هاي كليدي: ضريب انبساط حرارتي، آنورتيت، بتا تري كلسيم فسفات.

192259

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر رحيم نقي زاده