بررسي عوامل موثر بر ساخت و خواص بدنه هاي شيشه اكسي نيتريدي سنتز شده به روش سل-ژل

قطعات شيشه اكسي نيتريدي با تركيب شيميايي مختلف در سيستم SiO2-Al2O3-B2O3 به روش سل-ژل سنتز شد. پس از خشك شدن ژل هاي سنتز شده به صورت يكپارچه، به منظور ورود نيتروژن به شبكه ژل متخلخل و واكنش با شبكه سازهاي موجود، گرمايش آن ها در اتمسفر آمونياك در دما و زمان هاي مختلف انجام شد. بررسي ميزان نيتريده شدن توسط آناليزگر اكسيژن نيتروژن و طيف سنجي مادون قرمز صورت پذيرفت. به منظور بررسي دماي انتقال به شيشه، دماي نرم شوندگي و ضريب انبساط حرارتي شيشه هاي سنتز شده از آزمون ديلاتومتري و براي بررسي تبلور از پراش پرتو ايكس استفاده شد. همچنين، سختي شيشه هاي سنتز شده با سختي سنج ويكرز ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه پس از عمليات حرارتي ژل خشك شده در اتمسفر آمونياك، اين ماده با كاتيون هاي شبكه ساز شيشه واكنش داده و وارد ساختار شيشه شده است. از سوي ديگر با افزايش زمان عمليات نيتريده كردن از 2 به 15 ساعت و همچنين افزايش مقدار اكسيد بور و آلومينيوم در تركيب شيشه، ميزان نيتروژن وارد شده در ساختار شيشه اكسي نيتريدي تا 8/3 درصد وزني افزايش يافت. نيتريده شدن در دماهايي كه ساختار ژل كاملاً متخلخل است بهتر صورت گرفته و ورود نيتروژن به شبكه باعث افزايش دماي نرم شوندگي ديلاتومتري در حدود 25 درجه سانتيگراد، رسيدن عدد سختي به 89/10 گيگاپاسكال و كاهش ضريب انبساط حرارتي آن از 6-^10*3/88 به 6-^10*3/39 در تركيب بهينه شد. نتايج پراش پرتو ايكس نشان داد كه نيتروژن همواره در شيشه باقي مانده و وارد فاز مولايت تبلور يافته از شيشه نمي شود.