بررسي تاثير تركيب شيميايي بر تشكيل فاز ميسريت در دستگاه شيشه سراميك

Study of the Influence of Chemical Composition on Miserite Formation in Glass Ceramic System SiO2-K2O-CaF2-CaO

ميسريت يك كاني سيليكات كلسيم- پتاسيم است كه به روش شيشه سراميك سنتز مي شود. اين تركيب داراي ساختار سيليكات زنجيره اي بوده و جزو خانواده ي شيشه سراميك هاي چقرمه به حساب مي آيد. در اين تحقيق، عوامل موثر بر تشكيل فاز ميسريت در نظر گرفته شدند، و نقش افزودني هاي P2O5 ، CeO2 ،Al2O3 و B2O3 در آن بررسي شد. نتايج نشان دادند كه حضور CeO2 تشكيل فاز ميسريت را تسريع مي كند، ولي P2O5 مانع تشكيل آن مي شود. با اين حال، حضور آن باعث ايجاد فاز فلويُر آپاتيت با خواص زيست سازگاري مي شود. از سوي ديگر، حضور افزودني هايي نظير Al2O3 و B2O3 در كنار CeO2، به افزايش فاز ميسريت منجر خواهد شد. در نهايت، نمونه هاي مختلفي با حضور مقادير متفاوتي از فلويُر تهيه شدند و تشكيل فاز ميسريت در آ ن ها بررسي شد. نتايج ريزساختاري نشان دادند كه ميسريت تشكيل شده داراي ساختار ميله-اي در هم تنيده به قطر ?m 5 و طول حدود ?m 60 است. اين ريزساختار باعث افزايش استحكام مكانيكي تركيب شد.

Miserite is a kind of potassium-calcium silicate mineral, which can be synthesized by glass-ceramic route. This compound has a chain silicate structure, and is considered to be one type of the tough glass ceramic materials. In the present study, the effects of some important parameters on the formation of Miserite phase were studied, and the influence of CeO2, P2O5, Al2O3 and B2O3 additives was investigated. The results showed that CeO2 accelerated the formation of Miserite, whereas P2O5 suppressed the phase formation. However, it led to the formation of Fluorapatite, which is a bioactive phase. On the other hand, the presence of Al2O3 and B2O3 additives along with CeO2 resulted in an increase in the Miserite formation. Finally, some test samples with different amounts of fluor were produced, and the formation of Miserite in these samples was investigated. The results of microstructural examinations showed that the produced Miserite has interlocking rod shape crystals with the diameter and length of 5 and 60 microns, respectively. This microstructure caused the strength of the compound to increase.