بررسي برخي ويژگي هاي گرمايي كامپوزيت هاي شيشه- سراميك داراي سامانه SiO2-CaO-Na2O-Fe2O3-WO3طي فرايند سينترينگ تقويت شده با ذرات آلومينيم تيتانات

Sintering behavior and thermal property of glass-ceramic composites SiO2-CaO-Na2O-Fe2O3-WO3 system reinforced with aluminium titanate

ويژگي‌‌هاي گرمايي شيشه‌‌هاي سامانه SiO2-CaO-Na2O كه به روش سينترينگ و با افزايش برخي افزودني‌ها مانند Fe2O3 و WO3 ساخته شده بود نسبت به يك شيشه مبناي انتخابي مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش، فريت‌‌هاي به‌دست آمده از سرمايش سريع مذاب‌هاي شيشه پس از آسياكاري به پودر ريز تبديل شدند كه براي تعيين دماي تبلور شيشه– سراميك‌ها استفاده شد، از روش تجزيه گرمايي افتراقي (DTA) براي تعيين دماي تبلور شيشه‌ها استفاده شد. ساختار بلوري شيشه‌ها به‌وسيله پراش پرتو ايكس (XRD) بررسي شد. براي بهبود ويژگي‌‌هاي گرمايي، تاثير فرايند سينترينگ و ويژگي‌‌هاي گرمايي كامپوزيت شيشه- سراميك حاوي مقدارهاي 5، 10 و 15 درصد وزني ذرات آلومينيم تيتانات مورد بررسي قرار گرفت. تمامي تركيب‌ها در گستره دمايي 710 تا 970 C°با سرعت افزايش حرارت C min-1 5 ° به مدت 3 ساعت عمليات گرمايي قرار گرفت. فاز‌هاي بلوري موجود در كامپوزيت‌‌هاي به‌دست آمده به كمك الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) و ساختار آن‌ها با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. ضريب‌‌هاي انبساط گرمايي كامپوزيت‌‌هاي به‌دست آمده در دما و زمان بهينه‌اندازه‌گيري شد و با شيشه - سراميك‌‌هاي پايه مقايسه شد. نتيجه‌هاي بررسي‌‌هاي الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) نشان داد كه فاز‌هاي بلوري دركامپوزيت‌‌هاي شيشه- سراميك افزون‌بر فاز ولاستونيت شامل آلومينيم تيتانات و به مقدار‌هاي جزيي حاوي آلومينيم اكسيد و روتيل است. هم‌چنين مشخص شد كه افزايش 15 درصد وزني ذرات آلومينيم تيتانات سبب افزايش دانسيته نسبي و كاهش ضريب انبساط گرمايي (K-1 6-10 × 6/9515) در مقايسه با كامپوزيت‌‌هاي انتخاب شده مي‌شود كه در بهبود ويژگي‌‌هاي گرمايي موثر است.

By use of a selected glass reference and the addition of nucleating agents like WO3 and Fe2O3, SiO2-CaO-Na2O system of glasses heat treatment, crystallization behavior and thermal properties were considered. In this investigation , frit products of molten glass quenched after milling, converted to minimum particle size and then heat treatment carried out at 710-900 °C temperature range with 5 °C/min heating rate for 3h.The crystallization temperature range was determined by differential thermal analysis (DTA). The behavior of the range of crystallization for prepared glasses were considered by means of X-ray diffraction. Improvement of thermal properties and sintering behavior of glass-ceramic with 5, 10 and 15 percent of aluminium titanate were studied . The crystallization behavior and thermal properties of SiO2-CaO-Na2O system of glasses in glass gel with Fe2O3 and WO3 considered as additives showed that the main crystallization phases in all fully sintered glass matrix composites were wollastonite, aluminium titanate, rutil and alumina. It was also revealed that the addition of 15 wt.% aluminium titanate increased the relative density and decreased the thermal expansion coefficient (TEC) (6.9519×10-6/°C) in comparison with the other selected composites.