بررسی اثر ترکیب، چگونگی سرمایش و نوع محفظه ذوب در شیشه سرامیک سیستم 2-TiO5O2CaO-P

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد

چکیده

در این پژوهش با توجه به کاربرد شیشه فسفاتی سیستم 2-TiO 5O 2CaO-P در شیشه سرامیک‌های فسفاتی، ترکیبات گوناگونی در سامانه یاد شده تهیه شد. اثرات بوتهی ذوب، زمان ذوب و چگونگی سرمایش بر روی ترکیب بهینه بررسی شد. برای این منظور از آنالیزهای XRDو FT-IR بهره گرفته شد. بررسی ریزساختاری شیشه پایه و نیز جدایش فازی با استفاده از SEM انجام شد. محفظه آلومینایی برای ذوب بهترین شرایط را نشان داد. دمای بهینه و مدت زمان بهینه ذوب به ترتیب °C 1350 و یک ساعت گزارش شد. ترکیب با نسبت مولی فاز 6)4(PO 3Ca به فاز 6)4(PO 4CaTi در بازه‌ی 16/2 ، ترکیب بهینه به منظور تشکیل شیشه پایدار در سامانه یاد شده تعیین شد. نحوه سرمایش در قالب با سرعت سرمایش بالا مناسبترین نحوه سرمایش بود. دمای جوانه زنی و پیک تبلور شیشه ‌ی بهینه با توجه به الگوی DTA، به ترتیب °C 680 و °C 833 گزارش شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Shimoji N., Hashimoto T., Non-Linear Optical Properties of Li2O-TiO2-P2O5 Glasses, Journal of  Non-Crystalline Solids, 324, p. 55 (2003).
[2] Churikov V.M., Valeyev A.I., Large Enhancement of Second Harmonic Generation in Highly Cerium Doped Lead-Phosphate Glass, Optical Materials, 19, p. 415 (2002).
[3] Paulose P.I., Sensitized Fluorescence of Ce/Mn2+ System in Phosphate Glass, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 64, p. 841-846 (2003).
[4] Qiu K. et al., Fabrication and Characterization of Porous Calcium Polyphosphate Scaffolds, Journal of Material Science, 41, p. 2429 (2006).
[5] Wang C., "Photocatalytic Reactor for Metal Recovery from Industrial Waste Streams", United States Patent, No. 5863491 (1999).
[6] Holand W., Beal J., "Glass Ceramic Technology", The American Ceramic Society, Ohio, (2002)
[7] K. Brow R., Review: The Structure of Simple Phosphate Glasses, Journal of Non-Crystalline Solids, 263&264, p. 1-28 (2000).
[8] Yamamoto K., Abe Y., Enhanced Catalytic Activity of Microporous Glass-Ceramics with a Skeleton of NASICON-Type Copper(I) Titanium Phosphate Crystal, Materials Research Bulletin, 35, p. 211 (2000).
[9] Krishna G., Veeraiah N., Venkatramaiah V., Induced Crystallization and Physical Properties of  Li2O-CaF2-P2O5:TiO2 Glass System Part I. Characterization, Spectroscopic and Elastic Properties, Journal of Alloys and Compounds, 450, p. 477 (2008).
[10] Yazawa T., Machida F., Oki k., Novel Porous TiO2 Glass-Ceramics with Highly Photocatalytic Ability, Ceramics International, 35, p. 1693 (2009).
[11] Rajendran V., Gayathri Devi A.V., Azooz M., Physicochemical Studies of Phosphate Based P2O5-Na2O-CaO-TiO2 Glasses for Biomedical Applications, Journal of Non-Crystalline Solids, 353, p.77 (2007).
[12] Hosono H., Abe Y., Porous Glass Ceramics Composed of a Titanium Phosphate Crystal Skeleton: A Review, Journal of Non-Crystalline Solids, 190, p. 185 (1995).
[13] Suzuki T., Toriyamam., Application of a Microporous Glass-Ceramics with a Skeleton CaTi4(PO4)6 to Carriers for Immobilization of Enzymes, Journal of Fermentation and Bioengineering, 5, p. 384 (1998).
[14] Kishoka A., Formation of Glass in the System of CaO-TiO2-P2O5, Bulletin of Chemical Society of Japan, 51, p. 2559 (1978).
[15] Kord M., Marghussian V.K., Eftekhari-yekta B., Bahrami A., Effect of ZrO2 Addition on Crystallization Behaviour, Porosity and Chemical–Mechanical Properties of a CaO-TiO2-P2O5 Microporous Glass Ceramic, Materials Research Bulletin, 44, p. 1670 (2009).
[16] Kasuga T., Hosono H., Abe Y., "Biocomposite Materials in Biotechnology in Biomaterials and Tissue Engineering", Springer, China, p. 132 (2004).
[17] Silva A.M.B., Correia R.N., Oliveira J.M.M., Structural ‍Haracterization of TiO2-P2O5-CaO Glasses by Spectroscopy, Journal of the European Ceramic Society, 30, p. 1253 (2010).
[18] Pattanayak D.K., Mathur V., Synthesis and Characterization of Titanium Calcium Phosphate Composites for Bio Application, Journal of Trends Biomaterials & Artificial Organs, 17, p. 8 (2003).
[19] Brovarone C.V., Vern E., Appendino P., Macroporous Bioactive Glass-Ceramic Scaffolds for Tissue Engineering, Journal of Materials Science, 17, p.1069 (2006).
[20] Hutchinson J.M., Determination of the Glass Transition Temperature, Journal of Thermal Analysis & Calorimetery, 98, p.579 (2009).