9988

سنتز شيشه سراميك فلوئورفلوگوپيت به روش سل -ژل

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1404

دكتر بيژن افتخاري يكتا ، دكتر حميدرضا رضايي

1404/08/12

مواد و متالورژي

Synthesis of Fluorophlogopite Glass-Ceramic by the Sol-Gel Method

در اين پژوهش، شيشه‌–سراميك‌هاي پايه فلوئورفلوگوپيت با استفاده از روش سل–ژل و با سه تركيب مختلف شامل درصدهاي متفاوتي از K₂O و CaO سنتز شدند تا تأثير جايگزيني تدريجي اكسيد پتاسيم با اكسيد كلسيم بر تشكيل فازها، ريزساختار و قابليت ماشين‌كاري بررسي شود. آناليز حرارتي (DTA/TG) نشان داد كه فرايند آغاز تبلور در بازه‌ي دمايي 800 تا 900 درجه سانتي‌گراد رخ مي‌دهد. نتايج پراش پرتو ايكس (XRD) بيانگر تشكيل فاز غالب فلوئورفلوگوپيت در تمامي تركيب‌ها بود؛ با اين تفاوت كه در تركيب سوم حضور CaO موجب تشكيل احتمالي فاز ميكاي كلسيمي در كنار فلوئورفلوگوپيت شد. بررسي انقباض قطري نشان داد بيشترين ميزان انقباض مربوط به تركيب سوم (34.2٪ در دماي 950 درجه سانتي‌گراد) بوده، در حالي‌كه كمترين جذب آب (5.97٪) در تركيب دوم و دماي 970 درجه سانتي‌گراد حاصل شد، كه بيانگر تراكم بهتر و بسته‌شدن تخلخل‌هاي باز است. در آزمون ماشين‌كاري به روش سوراخ‌كاري، تركيب اول (فاقد CaO) با فاز غالب فلوئورفلوگوپيت، بهترين عملكرد را از نظر يكنواختي سطح و كمترين مقاومت در برابر نيروي برشي نشان داد، در حالي‌كه تركيب سوم با حضور فازهاي سخت‌تر ميكاي كلسيمي و تراكم بالاتر، كمترين قابليت ماشين‌كاري را داشت. در مجموع، نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه افزودن CaO ضمن بهبود تراكم و پايداري ساختاري، موجب كاهش تدريجي قابليت ماشين‌كاري مي‌شود و تركيب اول در دماي 970 درجه سانتي‌گراد به‌عنوان مناسب‌ترين سامانه از نظر قابليت ماشين‌كاري شناسايي شد.

شيشه-سراميك , فلوئورفلوگوپيت , سل-ژل , انقباض خطي , جذب آب , ميكاي كلسيمي , ماشين‌كاري پذيري , پراش پرتو ايكس (XRD) , ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)