9436

بررسي دما و زمان تعويض يوني بر خواص مكانيكي شيشه سودالايم

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژِي

1403

دكتر بيژن افتخاري يكتا/ دكتر سيد محمد ميركاظمي

1403/08/27

مواد و متالورژي

Investigation of ion exchange temperature and time on the mechanical properties of soda lime glass

در اين پايان‌نامه، روش تعويض يوني به‌عنوان يكي از روش‌هاي بهبود استحكام شيشه‌هاي سودالايم با ضخامت كم بررسي شد. اين روش، علي‌رغم زمان‌بر بودن نسبت به تمپر حرارتي، كاربردي‌تر و قابل‌اطمينان‌تر است و مي‌تواند تنش فشاري سطحي بزرگ‌تري ايجاد كند. افزايش عمق نفوذ يون‌ها در اين فرايند اغلب منجر به ايجاد تنش فشاري بيشتري در سطح شيشه شد و در نتيجه استحكام آن را در مقايسه با نمونه‌هاي اوليه افزايش داد. در اين پژوهش، تأثير زمان و دماي تعويض يوني بر استحكام و سختي شيشه‌هاي سودالايم مورد بررسي قرار گرفت و به پديده رهايش تنش كه در دما و زمان‌هاي بالا تاثير قابل‌توجهي بر خواص مكانيكي دارد، پرداخته شد. آزمايش‌ها در دماهاي 350، 370 و 400 درجه سانتي‌گراد و زمان‌هاي 60، 240 و 780 دقيقه انجام شد. نتايج نشان داد كه ميانگين استحكام خمشي سه‌نقطه‌اي از 80 مگاپاسكال براي شيشه‌هاي اوليه به 230 مگاپاسكال براي نمونه‌ي 780-370 افزايش يافت. همچنين، سختي نمونه اوليه با مقدار Kgf/mm2 50± 550 به Kgf/mm2 50± 80/683 براي نمونه 780-370 افزايش يافت. با اين حال، افزايش دما و زمان هميشه منجر به بالاترين ميزان استحكام نمي‌شود، زيرا پديده رهايش تنش ممكن است مانع از افزايش بيشتر استحكام و سختي گردد. نتايج نشان داد كه استحكام دو نمونه 780-370 و 240-400 به هم نزديك بوده و افزايش دما توانست مدت‌زمان فرايند را كاهش داده و نتايج مشابهي را ايجاد كند. مدول Weibull نيز براي نمونه اوليه 58/3 به 75/4 براي نمونه 780-370 افزايش يافت؛ همچنين σ0 نمونه اوليه 81/4 به 52/5 براي نمونه 780-370 افزايش داشت

تعويض يوني، تمپر شيميايي، شيشه سودالايم، خواص مكانيكي، رهايش تنش، استحكام‌بخشي، مدول وايبل (Weibul)، استحكام مشخصه(σ0) . , تعويض يوني , تمپر شيميايي , شيشه سودالايم , خواص مكانيكي , رهايش تنش , استحكام‌بخشي , مدول وايبل (Weibul) , استحكام مشخصه(σ0)