تاثیر ترکیبات کربناتی کربن ،اکسید کروم و SiC درپخت سرباره فولاد

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 2، دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 26، شهریور 1401، صفحه 13-24   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2022.73743.1033

نویسندگان

آیدا فایقی نیا^* ؛ حسین مردی

پژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده سرامیک، مشگین دشت ، البرز، ایران.

چکیده

چکیده در کار حاضر، سرباره شیشه ای کوره قوس الکتریک شرکت فولاد مبارکه، و ضایعات شیشه سودالایم فلوت شیشه پنجره ، با نسبت وزنی مساوی مخلوط شد و این ترکیب پایه به همراه عوامل فوم زای متعدد پخت شد. پنج نوع عامل فوم زا، شامل کاربید سیلیسیوم ، کربنات کلسیم ، اکسید کروم، گرافیت و کربنات باریم در پنج قسمت وزنی به ترکیب پایه اضافه گردید، کل مخلوط های کامپوزیتی در دمای 1200 درجه سانتی گراد با سرعت 10 درجه بر دقیقه و زمان ماندگاری سه دقیقه پخت شد. فاز کریستالی متبلور شده در کامپوزیت ها با درصد وزنی کم عامل فوم زا، فاز وولاستونیت و با افزایش درصد وزنی عامل فوم زا تا 5% وزنی فاز شبه ولاستونیت بود. بیشترین افزایش حجم در کامپوزیت(2.5 برابر) مربوط به نمونه با 5 درصد وزنی کربنات باریم و بیشترین تخلخل (84درصد) مربوط به کاربید سیلیسیوم با 1 درصد وزنی می باشد . بالاترین استحکام فشاری در بین سه ترکیب تایید شده از لحاظ ریز ساختاری، مربوط به نمونه با یک درصد وزنی کربنات کلسیم بود که 8/4 مگا پاسکال به دست آمد . همچنین توزیع تخلخل ها در تمامی کامپوزیت های فوم دار غیر یکنواخت بوده و تنها نمونه اکسید کروم دار توزیع تخلخل بهتری نسبت به سایرین دارد.

کلیدواژه‌ها

عامل فوم زا؛ کربنات؛ شیشه-سرامیک؛ سینتر

مراجع

1. Marangoni, M., Seccobc, M., Parisattocd, M., Artiolicd, G., Bernardoa, E., “Cellular glass – ceramics from a self foaming mixture of glass and basalt scoria,” Journal of. Non. Crysttaline. Solids, Vol. 403, pp. 38–46, (2014).
2. Pittsburgh Corning (UK) Ltd, “FOAMGLAS ® for the Building Envelope.” London, EC1N 8TE, PP.670-676,(1975)
3. Yatsenko,E.A., B. M. Goltsman,B.M., V. A. Smolii,V.A., and A. S. Kosarev,A.S., “Foamed slag glass - Eco-friendly insulating material based on slag waste,” in 2015 IEEE 15th International Conference on Environment and Electrical Engineering, EEEIC 2015 - Conference Proceedings, Vol. 0124, pp. 819–823,(2015).
4. Hojaji, H., “development of foam glass, structural insulation”, MRS Online Proceeding Library Archive 136, Vol. 136, pp. 185–206, (1988).
5. Vancea, C and I. Lazǎu, I “Glass foam from window panes and bottle glass wastes”, Central European Journal of Chemistry., Vol. 12, No. 7, pp. 804–811, (2014).
6. Scheffler,M., Colombo. P., and Scheffler, M., “Cellular Ceramics Structure, Manufacturing, Properties and Applications”, Wiley,New york. pp. 31320-4, (2006).
7. Ponsot, I and E. Bernardo, “Self glazed glass ceramic foams from metallurgical slag and recycled glass”, Journal of Clean Products., Vol. 59, pp. 245–250, (2013).
8. Ye,Z., Wang,Y., Jiang, H., Li, N. and Liu, S. “Foamed glass-ceramics made from red-mud”, Key Engineering. Materials., Vol. 575–576, pp. 461–464, (2014).
9. Arcaro, S., de B. G. Maia, O. Souza, M. T. Cesconeto, F. R.  Granados, L.  and de Oliveira, A. P. N.  “Thermal Insulating Foams Produced From Glass Waste and Banana Leaves”, Materials Research., Vol. 19, No. 5, pp. 1064–1069, (2016).
10. Brusatin, G., Scarinci, L. Zampieri, and P. Colombo, “Foam glass from cullet”, Glass Machinery Plants & Accessories, (2002).
11. Mangutova, B., Fidancevska, E., Milosevski, M., and Bossert, J., “Production of highly porous glass-ceramics from metallurgical slag, fly ash and waste glass”, Acta Periodica Technologica, Vol. 280, No. 35, pp. 103–110, (2004).
12. Mardi, H., Faeghinia,A., “Compressibility and Foaming behavior of steel slag/waste glass compositesby particle size distribution and foam agents”, Journal of Advanced Ceramics Progress, Vol. 5, No. 1 23-3, (2019).
13. M ., Zamani, F., “ Development of Clay Foam Ceramic as a Support for Fungi Immobilization to Biodiesel Production”, International Journal of Engineering TRANSACTIONS B: Applications , Vol. 27, No. 11, pp. 1691-1696, (2014).
14. Akbarpoor, S., Karbasi, S.,” Evaluation of Physical and Mechanical Properties of Hydroxyapatite/Titanium dioxide Composite Scaffold for Tissue Engineering Applications”, Journal of Advanced Materials and Technologies, Vol.3,No.3, pp.17-26, (2014).
15. Nianhua Chen, N., Zhang, Sh.,  Pan, X.,  Zhou, S., “Foaming mechanism and optimal process conditions of foamed glass based on thermal analysis” , Journal of Porous Materials, Vol. 27, pp. 621–626, (2020).
16. Sassi, M., Jamal-Eldin, F. M., Andrea, I., “Characterization of foam glass produced from waste CRT glass and aluminium dross”, Journal of Physics Conference Series, Vol.1527, No.1, pp. 120-137, (2020).
17. Shahsavari, P., Eftekhari Yekta B., Marghussian, V. K. ,” High Strength Pyroxene-Based Glass- Ceramic Foams in the Presence of Fe2O3” ,Iranian Journal of Materials Science & Engineering, Vol. 17, No. 3, pp.1-10, (2020).