توليد شيشه سراميك شفاف سيستم Li2O-Al2O3-SiO2 با استفاده از تبلور كنترل شده نانوبلورهاي β- كوارتز در حضور جوانه زاي Y2O3

Production of transparent Li2O-Al2O3-SiO2 glass-ceramic using controlled crystallization of -quartz s.s. nanocrystals containing Y2O3 nucleate

در اين تحقيق ايجاد نانو بلورهاي محلول جامد β- كوارتز بعنوان فاز مطلوب به منظور ابقاي شفافيت در شيشه سيستم ليتيوم آلومينو سيليكات، با استفاده از جوانه زاي Y2O3 بررسي شده است. بدين منظور و پس ار توليد شيشه پايه به روش ذوب و ريخته گري، آناليز حرارتي افتراقي (DTA) جهت تعيين دماهاي عمليات حرارتي و مكانيزم تبلور، آناليز پراش اشعه X جهت تعيين نوع و مقدار فازهاي ايجاد شده و آناليزهاي FT-IR و UV-Vis جهت ارزيابي اسپكتروسكوپي شيشه و شيشه سراميك مورد استفاده قرار گرفتند. نتايج حاصله نشان مي دهد كه افزودن Y2O3 مكانيزم تبلور را از تبلور سطحي به تبلور حجمي تغيير مي دهد. هر چند اين تغيير مي تواند عامل بازدارنده براي اباقي شفافيت باشد، با اين وجود تبلور كنترلي مي تواند اين نقضيه را جبران نمايد. در نهايت مشاهده شد كه طيف FT-IR شيشه سراميك هاي نانوبلور بسيار شبيه به طيف FT-IR شيشه بوده و شيشه سراميك هاي غير شفاف حاوي بلورهاي ميكرومتري رفتار متفاوتي را از خود نشان مي دهند.

In the present paper, precipitation of nanosize -quartz s.s. as a preferred phase to retain the transparency of lithium aluminosilicate glass using the Y2O3 nucleate has been investigated. In this regard and after production of base glass using the conventional casting method, Differential Thermal Analysis (DTA) for determination of crystallization temperature and examination of crystallization mechanism, X-ray Diffraction (XRD) for determination of size and volume fraction of crystals and FT-IR and UV-Vis absorption spectra for the evaluation of spectroscopic properties of the glass and glass-ceramics, have been utilized. Results of the investigation illustrates that Y2O3 nucleate changes the crystallization mechanism from 2D to 3D growth. Although, this may be regarded as an annoying factor for synthesis of transparent glass-ceramics, but control crystallization could eliminate it. At the end, it was seen that the FT-IR spectra of nanocrystalline transparent glass-ceramics are so familiar with that of for glass. However, microcrystalline opaque glass-ceramics behave different in the IR region.