27712

بررسي اثر تركيب بر رفتار زينتر، تبلور و خواص مكانيكي و شيميايي شيشه - سراميك بر پايه اسپينل (MgAl2O4)

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي-سراميك

1398

1401/7/9

دكتر بيژن افتخاري يكتا-دكتر جعفر جوادپور

مواد و متالورژِي

هدف از انجام اين پژوهش، بررسي اثر تركيب بر رفتار زينترپذيري و تبلور شيشه - سراميك بر پايه اسپينل و هم‌چنين بررسي خواص مكانيكي و شيميايي آن براي كاربردهاي دنداني بوده است. به‌اين منظور چهار تركيب با نام‌هاي G0 به‌عنوان تركيب پايه، تركيب GB حاوي افزودني اكسيد بور، تركيب GK حاوي افزودني اكسيد پتاسيم و تركيب GAl كه در آن اكسيد آلومينيوم كاهش يافته است، در سيستم (MgO-Al2O3-SiO2) تهيه و در دماي ℃1500 ذوب شدند. فريت‌هاي حاصله پس از شكل‌دادن با پرس، در محدوده دمايي 1120، 1100 و ℃1080 عمليات حرارتي شدند. براي بررسي رفتار تبلور، آناليز حرارتي افتراقي (DTA) و پراش پرتو ايكس (XRD) انجام شد. پس از بررسي نتايج حاصل از پراش پرتوهاي ايكس تركيب GB به‌عنوان تركيب بهينه انتخاب شد. براي برر سي پارامترهاي زينترپذيري، انقباض خطي و جذب آب و چگالي توده، نمونه‌هاي تهيه شده از تركيب بهينه در دماهاي مختلف زينتر، اندازه گيري و با يك‌ديگر مقايسه شد. تصويربرداري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي نيز (SEM) انجام شد. نتايج حاصل نشان داد كليه نمونه‌هاي ساخته شده در محدوده دمايي زينترشده، از رفتار زينترپذيري مناسبي برخوردار نبودند. خواص مكانيكي و شيميايي نمونه‌ها نيز بررسي شد. بيشترين استحكام خمشي سه نقطه‌اي نمونه بهينه بعد از زينتردر دماي ℃ 1060 برابر (MPa 1 ± 75) شد و ميكرو سختي برابر (GPa 1 ± 9) به دست آمد. چقرمگي شكست به‌دست آمده براي نمونه بهينه باروش نيهارا برابر(MPa.m1/2 08/0 ± 00/2) شد و پايداري شيميايي و شاخص تردي آن به ترتيب ( µg/cm2 163 ± 1000) و (µm-1/2 10/0 ± 17/4) به‌دست آمد.

1401/09/30

Investigating the effect of composition on sinter behavior, crystallization and mechanical and chemical properties of spinel-based glass-ceramic (MgAl2O4)

10/1/2023 12:00:00 AM

The purpose of this research was to investigate the effect of the composition on the sinterability and crystallization behavior of spinel-based glass-ceramics, as well as to investigate its mechanical and chemical properties for dental applications. For this purpose, four compounds named G0 as base compound, GB compound containing boron oxide additive, GK compound containing potassium oxide additive and GAl compound in which aluminum oxide has been reduced were prepared in (MgO-Al2O3-SiO2) system and at 1500℃ were melted. The resulting ferrites were heat treated in the temperature range of 1120, 1100 and 1080 ℃ after forming by press. To investigate the crystallization behavior, differential thermal analysis (DTA) and X-ray diffraction (XRD) were performed. After examining the X-ray diffraction results, GB composition was selected as the optimal composition. To check the parameters of sinterability, linear shrinkage and water absorption and bulk density, the samples prepared from the optimal composition at different sinter temperatures were measured and compared with each other. Imaging was also done by scanning electron microscope (SEM). The results showed that all samples made in the sintering temperature range did not have proper sintering behavior. The mechanical and chemical properties of the samples were also investigated. The maximum three-point bending strength of the optimal sample after sintering at 1060 ℃ was (75 ± 1 MPa) and the micro hardness was equal (9 ± 1 GPa). The fracture toughness obtained for the optimal sample by the Nihara method was equal to (2.00 ± 0.08 MPa.m1/2), and its chemical stability and brittleness index were (1000 ± 163 µg/cm2) and (4.17±0.10 µm) respectively.

شيشه سراميك , شيشه سراميك دنداني , شيشه سراميك اسپينل

glass ceramic , dental glass ceramic , spinel glass ceramic

aida alibabaei

dr.bijan eftekhari yekta-dr.jafar javadpour