افزایش سختی سطح شیشه های سودالایم با استفاده از فرایند معاوضه یونی

مواد شیشه ای نمونه بارز محصولاتی هستند که به سبب ماهیت گسترده خود کاربرد وسیعی در صنعت پیدا کردهاند. امروزه از این مواد جهت ساخت ابزار و قطعات مورد نیاز در صنایعی چون اتومبیل سازی، هواپیماسازی، الکترونیک و ... استفاده می شود که به منظور تولید آنها فاکتورهای متعددی چون استحکام در برابر رشد ترک و مقاومت به خراش سطحی بایستی مد نظر قرار گیرد. فرایند معاوضه یونی در سطح از جمله روش هایی است که به منظور افزایش سختی شیشه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش به واسطه معاوضه بین یون های قلیایی شیشه با کاتیون های بزرگ تر موجود در نمک مذاب و ایجاد تنش فشاری در سطح، خواص شیشه ارتقاء مییابد. از این رو در پژوهش حاضر، به منظور افزایش مقاومت به خراش شیشه های سودالایم، قطعاتی از این شیشه با ابعاد مشخص در داخل حمام نمک نیترات پتاسیم قرار گرفت تا از این طریق فرایند معاوضه بین یون های سدیم شیشه و پتاسیم موجود در نمک طی سیکل های مختلف دما و زمان انجام گیرد. نتایج آزمایش سختی سنجی به روش ویکرز بر سطح این شیشه ها نشان داد که با افزایش زمان معاوضه یونی در دمای ثابت بدلیل بالا رفتن میزان تراکم پتاسیم در لایه های سطحی، سختی شیشه افزایش می یابد