تأثیر مقادیر متفاوت ZnO بر تغییرات ریزساختاری در شیشه‌های آلومینوسیلیکاتی

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 10، دوره 32، شماره 1 - شماره پیاپی 23، اسفند 1399، صفحه 125-136   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2020.39262

نویسندگان

زهرا کهربائی^{* 1}؛ سجاد ازغندی راد^{* 1}؛ جواد نعیم‌آبادی^{* 1}؛ مسعود توکلیان اکبری^{* 1}؛ سحر ملازاده^{* 1}؛ محمد مزینانی^{* 2}

¹گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.

²گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد،

چکیده

در تحقیق حاضر تأثیر مقادیر متفاوتZnO بر خواص فیزیکی و رفتار تبلور شیشه‌های سیستم SiO₂-Al₂O₃-p ₂O₅-CaF₂-CaO-K₂O-Na₂O-xZnOبررسی شده است و تأثیر اکسید روی بر دماهای شیشه‌ای‌شدن و تبلور با استفاده از DTAمطالعه شد. نوع و شدت پیوندها با استفاده از FTIR و RAMAN، نوع فازهای متبلورشده به‌کمک XRD و درنهایت ریزسختی شیشه‌ها با آزمون ویکرز مطالعه شد. برای مطالعۀ تأثیر عملیات حرارتی بر دما و نوع فازهای متبلورشده، نمونه‌های تهیه‌شده به‌صورت جداگانه در ۲دمای °C 750 و °C 1100 به‌مدت 3ساعت عملیات حرارتی شدند. نتایج DTA نشان داد افزایش مقدار اکسید روی تا 3درصد وزنی، منجر به افزایش نسبی دمای تبلور می‌شود. نتایج FTIR حاکی از آن بود که اکسید روی تأثیر چشمگیری بر نوع پیوندها در نمونه‌های شیشه‌ایی نداشته است. پس از نرماله‌کردن نتایج میکروسختی ویکرز و ارزیابی این نتایج به‌کمک ANOVA، مشخص شد در مقایسه با نمونۀ بدون افزودنی، نمونه‌های حاوی 1 و 2گرم اکسید روی از سختی بالاتری برخوردارند.

کلیدواژه‌ها

شیشه – سرامیک؛ اکسید‌ روی؛ عملیات حرارتی؛ میکروسختی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

10-Kahroba persian.pdf

مراجع

1. S. Shorvazi, F. Kermani, S. Mollazadeh, A. Kiani-Rashid, S. Kargozar, and A. Youssefi, “Coating Ti6Al4V substrate with the triple-layer glass-ceramic compositions using sol–gel method; the critical effect of the composition of the layers on the mechanical and in vitro biological performance,” J. Sol-Gel Sci. Technol., Vol. 94, pp. 743–753, (2020).
2. F. Darvishian, S. Mollazadeh, and Z. Tayarani, “Highly improved biological and mechanical features of bioglass-ceramic / gelatin composite scaffolds using a novel silica coverage,” Ceram. Int., Vol. 47, pp. 14048–14061, (2021).
3. Smedskjaer, Morten M., Randall E. Youngman, and John C. Mauro., "Impact of ZnO on the structure and properties of sodium aluminosilicate glasses: Comparison with alkaline earth oxides." Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 381, pp. 58-64, (2013).
4. S. Mollazadeh, B. Eftekhari Yekta, J. Javadpour, A. Yusefi, and T. S. Jafarzadeh, “The role of TiO₂, ZrO₂, BaO and SiO₂ on the mechanical properties and crystallization behavior of fluorapatite-mullite glass-ceramics,” J. Non. Cryst. Solids, Vol. 361, pp. 70–77, (2013).
5. S. Mollazadeh, J. Javadpour, B. E. Yekta, T. S. Jafarzadeh, and A. Youssefi, “Synthesis and characterisation of dental composite materials reinforced with fluoroapatite-mullite glass-ceramic particles,” Adv. Appl. Ceram., Vol. 112, pp. 294–300, (2013).
6. Armstrong, S., et al., "Adhesion to tooth structure: a critical review of "micro" bond strength test methods". Dental Materials, Vol. 26(2), pp. 50-62, (2010).
7. Bayne, S. C., et al., "Sturdevant's art and science of operative dentistry". Chaper, Vol. 7, pp. 307-44, (2006).
8. Wood, D., and Hill, R., "Glass ceramic approach to controlling the properties of a glass-ionomer bone cement". Biomaterials, Vol. 12.2, pp. 164-170, (1991).
9. Davis, H. B., et al., "Ion release from, and fluoride recharge of a composite with a fluoride-containing bioactive glass". Dental Materials, Vol. 30(10), pp. 1187-1194, (2014).
10. Khoroushi, M., and Keshani, F., "A review of glass-ionomers: From conventional glass-ionomer to bioactive glass-ionomer", Dental research journal, Vol. 10.4, pp. 411, (2013).
11. Xie, D., Zhao, J., Weng, Y., Park, J.G., Jiang, H., Platt, J.A., "Bioactive glass-ionomer cement with potential therapeutic function to dentin capping mineralization", Eur J Oral Sci. Vol. 116, pp. 479–87, (2008).
12. Yli-Urpo, H., Lassila, L.V., Närhi, T., Vallittu, P.K., "Compressive strength and surface characterization of glass ionomer cements modified by particles of bioactive glass", Dent Mater. Vol. 21, pp. 201–9, (2005).
13. F. Kermani, S. M. Beidokhti, F. Baino, Z. Gholamzadeh-Virany, M. Mozafari, and S. Kargozar, “Strontium-and cobalt-doped multicomponent mesoporous bioactive glasses (MBGS) for potential use in bone tissue engineering applications,” Materials (Basel)., Vol. 13, pp. 1348-1368, (2020).
14. A. Fathi et al., “Three-dimensionally printed polycaprolactone/multicomponent bioactive glass scaffolds for potential application in bone tissue engineering,” Biomed. Glas., Vol. 6, pp. 57–69, (2021).
15. F. Kermani, A. Gharavian, S. Mollazadeh, S. Kargozar, A. Youssefi, and J. Vahdati Khaki, “Silicon-doped calcium phosphates; the critical effect of synthesis routes on the biological performance,” Mater. Sci. Eng. C, Vol. 111, pp. 110828, (2020).
16. F. Kermani, S. Kargozar, Z. Tayarani-Najaran, A. Yousefi, S. M. Beidokhti, and M. H. Moayed, “Synthesis of nano HA/βTCP mesoporous particles using a simple modification in granulation method,” Mater. Sci. Eng. C, Vol. 96, pp. 859-871, (2019).
17. Aronne, A., S. Esposito, and P. Pernice. "FTIR and DTA study of lanthanum aluminosilicate glasses." Materials chemistry and physics, Vol. 51, pp. 163-168, (1997).
18. Anand, Vikas, K. J. Singh, and Kulwinder Kaur. "Evaluation of zinc and magnesium doped 45S5 mesoporous bioactive glass system for the growth of hydroxyl apatite layer." Journal of non-crystalline solids, Vol. 406, pp. 88-94, (2014).
19. F. Kermani, S. Mollazadeh, S. Kargozar, and J. V. Khakhi, “Solution combustion synthesis (SCS) of theranostic ions doped biphasic calcium phosphates; kinetic of ions release in simulated body fluid (SBF) and reactive oxygen species (ROS) generation,” Mater. Sci. Eng. C, Vol. 118, pp. 111533, (2021).
20. F. Kermani, S. Mollazadeh, S. Kargozar, and J. V. Khakhi, “Improved Osteogenesis and angiogenesis of Theranostic ions doped calcium phosphates (CaPs) by a simple surface treatment process: A state-of-the-art study,” Mater. Sci. Eng. C, Vol. 124, pp. 112082, (2021).