بهبود استحكام چسبي بين شيشه و فلز به كمك اتصال آندي

كارشناسي ارشد

علارقم پيشرفت¬هاي بسياري كه در زمينه بهبود و دوام استحكام اتصال بين شيشه و فلز حاصل شده است اين موضوع هنوز هم به عنوان يك چالش بزرگ پيش روي محققان مي¬باشد. در اين پژوهش با استفاده از بكارگيري هم زمان اتصال آندي و چسبي، يك روش نوين به منظور ايجاد اتصال، بين شيشه و فلز پيشنهاد شده است. شيشه بكار رفته در اين پژوهش از نوع پيركس 7740 مي¬باشد كه داراي يون قليايي در ساختارخود مي¬باشد و كاربرد وسيعي در زمينه¬هاي مختلف دارد. فويل آلومينيومي با درصد خلوص 7/99 درصد به عنوان روكش فلزي جهت متاليزه كردن سطح شيشه پيركس انتخاب شد و به كمك اتصال آندي در دماي 440 درجه سانتيگراد و ولتاژ 1000 ولت به شيشه پيركس متصل گرديد. روند اتصال آندي و فعل و انفعالاتي كه باعث ايجاد اتصال بين فويل آلومينيومي و شيشه پيركس شده است به كمك تصاوير SEM تشريح شده است. در اين تحقيق به كمك متاليزه كردن سطح شيشه و بهبود خواص سطح آن، چسبندگي لايه چسب و سطح شيشه بهبود بخشيده شد. آلياژ آلومينيوم 6061 به عنوان چسبنده فلزي انتخاب گرديد. سطح شيشه قبل از اتصال به كمك دو روش چربي زدايي و استفاده از سمباده با گريد 220 آماده¬سازي شد. زبري سطح، زاويه تماس و شكل شناختي سطح شيشه به كمك آزمون¬هاي مربوطه بررسي گرديد. براي نمونه¬هاي روكش دار و سمباده زده شده، زاويه تماس كمتر و زبري بيشتري نسبت به نمونه¬هاي ديگر حاصل گرديد. اين نمونه¬ها به دليل سختي پايين و شكل پذير بودن روكش فلزي عكس¬العمل بهتري نسبت به زبري سمباده نشان دادند و لايه ضعيف و كهنه اكسيد موجود بر روي سطح، حذف و لايه اكسيد مستحكم و جديد تشكيل شد. اين لايه اكسيد و پستي بلندي-هاي موجود بر روي سطح از عوامل بهبود چسبندگي و افزايش بارپذيري در اين نمونه¬ها بود. حدود 47 درصد بهبود استحكام برشي براي اين نمونه¬ها به دست آمد در صورتي كه در نمونه¬هاي روكش دار و چربي زدايي شده و نمونه¬هاي بدون روكش و سمباده زده شده به ترتيب 24 و 16 درصد بهبود استحكام نسبت به نمونه¬هاي بدون روكش و چربي زدايي شده حاصل شد. سطوح شكست نمونه¬ها نيز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه پس از متاليزه كردن سطح شيشه¬ي پيركس، واماندگي در چسبنده (شيشه) رخ داد.

195375

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مهدي مقيمي

طراحي كاربردي

دكتر هادي خرمي شاد