استفاده از نمک های معدنی جهت افزایش سختی شیشه های سودالایم

مواد شیشه ای نمونه بارز محصولاتی هستند که به سبب ماهیت گسترده خود کاربرد وسیعی در صنعت پیدا کرده اند. امروزه از این مواد جهت ساخت ابزار و قطعات مورد نیاز در صنایعی چون اتومبیل سازی، هواپیما سازی، 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. یکی از روشهایی که به منظور افزایش سختی شیشه ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد، قرار دادن آن ها در داخل یک نمک معدنی مذاب حاوی یون های قلیایی بزرگ تر از کاتیون های موجود در شیشه است. در این روش به واسطه معاوضه بین کاتیون های شیشه با یون های بزرگ تر موجود در نمک معدنی مذاب و ایجاد تنش فشاری در سطح، خواص شیشه ارتقاء می یابد. از این رو در پژوهش حاضر، به منظور افزایش مقاومت به خراش شیشه های سودالایم، قطعاتی از این شیشه با ابعاد مشخص در داخل نمک معدنی مذاب چون سولفات و نیترات پتاسیم که حاوی یون پتاسیم می باشند، قرار گرفت تا با انجام فرایند معاوضه بین پون های سدیم شیشه و پتاسیم موجود در نمک طی سیکل های مختلف دما و زمان، خواص شیشه بهبود یابد. نتایج آزمایش سختی سنجی به روش ویکرز بر سطح این شیشه ها نیز نشان داد که با افزایش زمان معاوضه یونی در دمای ثابت به دلیل افزایش تراکم پتانسیل در لایه های سطحی شیشه، سختی آن افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

شیشه ، نمک معدنی ، نیترات پتاسیم ، سولفات پتاسیم ، معاوضه یونی ، آنالیز EDX ، سختی سنجی ویکرز