بررسی اثر زمان معاوضه یونی در فرایند سختسازی سطح شیشه

مواد شیشهای 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 اتومبیلسازی، هواپیماسازی، الکترونیک و... استفاده میشود که به منظور تولید آنها فاکتورهای متعددی چون استحکام در برابر رشد ترک و مقاومت به خراش سطحی بایستی مدنظر قرار گیردفرایند معاوضه یونی از جمله روشهایی است که جهت افزایش سختی سطح شیشهها مورد استفاده قرار میگیرد. در این روش بهواسطه معاوضه بین یونهای قلیایی شیشه با کاتیونهای بزرگتر موجود در نمک مذاب و ایجاد تنش فشاری در سطح، خواص شیشه ارتقاء مییابد. از اینرو در پژوهش حاضر به منظور افزایش مقاومت به خراش شیشههای سودالایم، قطعاتی از این شیشه با ابعاد معین در داخل نمک مذاب نیترات پتاسیم قرارگرفت تا از این طریق فرایند معاوضه بین یونهای سدیم شیشه و پتاسیم موجود در نمک طی سیکلهای مختلف دما و زمان انجام گیرد به منظور بررسی تأثیر این فرایند، شیشههای معاوضه یونی شده تحت آنالیزEDX قرار گرفتند. نتایج این آنالیز نشان داد که افزایش زمان معاوضه یونی در دمای ثابت، منجر به افزایش تراکم پتاسیم در لایههای سطحی شیشه میشود. همچنین با انجام آزمایش سختیسنجی به روش ویکرز نیز مشخص گردید که سختی سطح این شیشهها با افزایش زمان معاوضه یونی به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

شیشه ، معاوضه یونی ، نمکنیترات پتاسیم ، آنالیز نقطهای ، سختی سنجی ویکرز