Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp và đặc trưng của gốm kính Na2O–CaO–SiO2
Tóm tắt
Gốm kính ba thành phần Na2O–CaO–SiO2 với thành phần 49 % khối lượng Na2O, 20 % khối lượng CaO và 31 % khối lượng SiO2 đã được chuẩn bị bằng phương pháp truyền thống. Gốm kính ba thành phần được xác định đặc trưng bằng các kỹ thuật nhiễu xạ tia X (XRD), phân tích nhiệt vi sai (DTA), phân tích nhiệt trọng lượng, phổ kế hồng ngoại biến đổi Fourier và kính hiển vi điện tử quét. Giai đoạn Na2CaSiO4, có hệ tinh thể lập phương, với kích thước kết tinh là 25.14 nm và thông số mạng là 0.7506 nm được xác định từ mẫu XRD. Năng lượng kích hoạt của gốm kính tính toán từ các đường cong DTA được tìm thấy là 162.02 kJ mol−1. Chỉ số Avrami được xác định khoảng ~2 cho thấy một quá trình tăng trưởng một chiều. Phần trăm mất khối lượng từ nhiệt độ phòng đến 1,173 K là dưới 1 %. Mật độ được tính toán là 2,723 kg m−3. Cấu trúc vi mô hạt mịn với kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm được xác nhận qua hình ảnh kính hiển vi điện tử quét.
Từ khóa
#Na2O–CaO–SiO2 #gốm kính #phân tích nhiệt vi sai #nhiễu xạ tia X #kính hiển vi điện tử quétTài liệu tham khảo
McMillan PW. Glass–ceramics. London: Academic Press; 1979.
Fernandes HR, Tulyaganov DU, Ferreira JMF. Al2O3/K2O-containing non-stoichiometric lithium disilicate-based glasses. A study of crystallization kinetics. J Therm Anal Calorim. 2013;112:1359–68.
Holubová J, Černošek Z, Černošková E. A detailed study of isothermal crystallization of As2Se3 undercooled liquid. J Therm Anal Calorim. 2013;114:987–1002.
Kaygili O, Yavuz H. The effects of gamma irradiation on non–isothermal crystallization kinetics and microhardness of the Li2O–Al2O3–SiO2 glass–ceramic. J Therm Anal Calorim. 2010;102:681–4.
Li Y, Liang K, Xu B, Cao JW. Crystallization mechanism and microstructure evolution of Li2O–Al2O3–SiO2 glass–ceramics with Ta2O5 as nucleating agent. J Therm Anal Calorim. 2010;101:941–8.
Goswami M, Sarkar A, Sharma BI, Shrikhande VK, Kothiyal GP. Effect of alumina concentration on thermal and structural properties of MAS glass and glass–ceramics. J Therm Anal Calorim. 2004;78:699–705.
Stoch L. Thermal analysis and thermochemistry of vitreous into crystalline state transition. J Therm Anal Calorim. 2004;77:7–16.
Morey GW, Bowen NL. Ternary system sodium metasilicate–calcium metasilicate–silica. J Glass Technol Soc. 1925;9:226–64.
Segnit ER. Further data on the system Na2O–SiO2–CaO. Am J Sci. 1953;251:586–601.
Shadid KA, Glasser FP. The Na2O–CaO–5SiO2 phase in the system Na2O–CaO–SiO2. J Am Ceram Soc. 1970;53:423.
Zhang Z, Xiao Y, Voncken J, Yang Y, Boom R, Wang N, Zou Z. Phase equilibria in the Na2O–CaO–SiO2 system. J Am Ceram Soc. 2011;94:3088–93.
Verné E, Bona E, Bellosi A, Brovarone CV, Appendino P. Na2O–CaO–SiO2 glass ceramic matrix biocomposites. J Mater Sci. 2001;36:2801–7.
Tsilika I, Komninou Ph. Structural characterization of Na2O–CaO–SiO2 glass ceramics reinforced with electric arc furnace dust. J Eur Ceram Soc. 2007;27:2423–31.
Hasan SA, Salman SM, Darwish H, Mahdy EA. Effect of Na2O on the crystallization characteristics and microstructure of glass–ceramics based on the CaO–MgO–P2O5–CaF2–SiO2 system. Ceram-Silik. 2009;53:165–70.
Cullity BD. Elements of X-ray diffraction. Reading: Addison-Wesley Publishing Company; 1978.
Kaygili O, Keser S, Al Orainy RH, Ates T, Yakuphanoglu F. In vitro characterization of polyvinyl alcohol assisted hydroxyapatite derived by sol–gel method. Mater Sci Eng. 2014;35:239–44.
Guo XZ, Yang H, Cao M, Han C, Song FF. Crystallinity and crystallization mechanism of lithium aluminosilicate glass by X-ray diffractometry. Trans Nonferr Met Soc. 2006;16:593–7.
Benavidez E, Santini L, Brandaleze E. Decomposition kinetic of carbonaceous materials used in a mold flux design. J Therm Anal Calorim. 2011;103:485–93.
Lendvayová S, Moricová K, Jóna E, Uherková S, Kraxner J, Pavlík V, Durný R, Mojumdar SC. Thermal properties of oxide glasses. Part V. Effect of added CoO and NiO oxides on the thermal stability of Li2O·2SiO2 glass system. J Therm Anal Calorim. 2013;112:1133–6.
Augis JA, Bennett JE. Calculation of the Avrami parameters for heterogeneous solid state reactions using a modification of the Kissinger method. J Therm Anal. 1978;13:283–92.
Teixeira SR, Romero M, Rincón JM. Crystallization of SiO2–CaO–Na2O glass using sugarcane bagasse ash as silica source. J Am Ceram Soc. 2010;93:450–5.
Kaygili O. Effect of radiation on crystallization and mechanical properties of glass–ceramics. MSc thesis, Firat University, Elazig, Turkey; 2005 (in Turkish).
Malavasi G, Lusvardi G, Pedone A, Menziani MC, Dappiaggi M, Gualtieri A, Menabue L. Crystallization kinetics of bioactive glasses in the ZnO–Na2O–CaO–SiO2 system. J Phys Chem. 2007;111:8401–8.
Matusita K, Sakka S. Kinetic study of the crystallization of glass by differential scanning calorimetry. Phys Chem Glasses. 1979;20:81–4.
Opravil T, Ptáček P, Šoukal F, Havlica J, Brandštetr J, Opravilová L. The synthesis and characterization of an expansive additive for M-type cements. Part II. Investigation of shrinkage compensation effect during early stages of hydration process. J Therm Anal Calorim. 2013;112:1401–6.
Kiani A, Hanna JV, King SP, Rees GJ, Smith ME, Roohpour N, Salih V, Knowles JC. Structural characterization and physical properties of P2O5–CaO–Na2O–TiO2 glasses by Fourier transform infrared, Raman and solid-state magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopies. Acta Biomater. 2012;8:333–40.
ElBatal HA, Azooz MA, Khalil EMA, Monem AS, Hamdy YM. Characterization of some bioglass–ceramics. Mater Chem Phys. 2003;80:599–609.
Filho OP, LaTorre GP, Hench LL. Effect of crystallization on apatite-layer formation of bioactive glass 45S5. J Biomed Mater Res. 1998;30:509–14.
ElBatal FH, ElKheshen A. Preparation and characterization of some substituted bioglasses and their ceramic derivatives from the system SiO2–Na2O–CaO–P2O5 and effect of gamma irradiation. Mater Chem Phys. 2008;110:352–62.
Branda F, Costantini A, Luciani G, Laudisio G. The role of trivalent element oxides in CaO (Na2O)–M2O3–SiO2 glasses from T g. J Therm Anal Calorim. 2001;64:1017–24.