مقايسه اثر دما و ميزان سيليكون كاربيد بر خواص و ريزساختار شيشه‌هاي اسفنجي حاصل از ضايعات شيشه‏ سودالايم و شيشه پانل تلويزيون

Comparison the effect of temperature and amount of SiC on properties and microstructure of foam glass from waste soda-lime glass and cathode ray tube display panel

در اين مقاله، تاثير دما و ميزان عامل اسفنجي كننده (سيليكون كاربيد) بر خواص و ريزساختار شيشه هاي اسفنجي حاصل از ضايعات پانل نمايشگر لوله اشعه كاتدي و ضايعات شيشه‌هاي سودالايم مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور، ابتدا پودر هر يك از دو شيشه ذكر شده با اندازه ذرات كمتر از 63 ميكرومتر تهيه شده و سپس پودر سيليكون كاربيد با مقادير مختلف (2، 4، 6 و 8 درصد وزني) به آن ها افزوده شد. پودرهاي حاصل تحت فشار پرس تك محوره قرار گرفته و سپس در محدوده دمايي 1050-750 درجه سانتي‏گراد با برنامه پخت ثابت، سينتر گرديدند. براي بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي نمونه‌ها، آزمون هاي تعيين دانسيته، تخلخل سنجي و استحكام خمشي انجام گرفت. همچنين براي مطالعه ريزساختار نمونه ها، تصاوير ميكروسكوپي آن ها با ميكروسكوپ الكتروني روبشي تهيه شد. نتايج حاصل از نمونه‌ها نشان داد كه سيليكون كاربيد، امكان كنترل ريزساختار شيشه‌هاي اسفنجي در رسيدن به اندازه حفرات ريز با توزيع نسبتا? باريك را مي‏دهد. نمونه حاوي شيشه سودالايم و 4 درصد وزني سيليكون كاربيد كه در دماي 850 درجه سانتي گراد فوم شده بود، داراي بيشترين ميزان تخلخل (90%) و استحكام خمشي معادل 57/0 مگاپاسكال بود اما ريزساختار درشت و نامتقارن داشت. در مورد شيشه پانل و 6 درصد وزني سيليكون كاربيد كه در دماي 950 درجه سانتي‏گراد سينتر شده بود، بيشترين ميزان تخلخل حدود 55 درصد و استحكام خمشي 12 مگاپاسكال بود كه ريزساختار نسبتا? يكنواختي داشت. اين خواص نسبت به خواص نمونه‏هاي تجاري، بهبود قابل ملاحظه اي يافته است.

In this paper, the effect of temperature and amount of foming agent (silicon carbide) on properties and microstructure of foam glass from waste cathode ray tube display panel and waste soda-lime glass are investigated. To this end, each of the glasses powder prepared in less than 63 µm and then different amounts of silicon carbide (2, 4, 6 and 8 wt%) was added to them. The powders were compacted under uniaxial press and then sintered at vrious temperatures (750-1050?C) with the same sintering program. Physical and mechanical properties of samples such as density, porosity and bending strength were measured. Also microstructural studies of samples were examined by Scanning Electron Microscopy. The results showed that SiC as a foaming agent can control the pore size and creates microstructure with a narrow distribution of pores..The sample with 4% SiC was changed into foam at 850?C, had the most amount porosity (90%) and bending strength (0.57 MPa) but the size of pores was large and pore distribution was heterogeneous. In the case of cathode ray tube display panel and 6 wt% SiC that was sintered at 950?C for the same time, the highest prosity was about 55% and bending strength was 12 MPa that had relatively uniform microstructure. These properties have been improved in comparison with those of commercial samples.