مطالعه تأثير پارامترهاي عمليات حرارتي بر كيفيت غشاهاي پيركسي بورو سيليكات

Investigation of the annealing effect on the quality of Pyrex membranes

در اين تحقيق، ساخت و مشخصه يابي غشاهاي پيركسي بوروسيليكاتي سيستم Na2O- B2O3-SiO2 مورد مطالعه قرار گرفته است . ابتدا پودر پيركس در ابعاد متفاوت تهيه گرديد؛ با استفاده از پرس هيدروليكي محوري و قالب هاي فولادي پودر پيركس فشرده شده و از آنها قرص هاي خام در ابعاد متفاوت ساخته شدند؛ سپس قرص هاي خام در دماها و زمان هاي مختلف، در يك كوره الكتريكي سينتر شدند . سپس، مورفولوژي سطح غشاهاي تهيه شده توسط آناليز ميكروسكوب الكتروني روبشي (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت . براي بررسي ساختار كريستالي و تغيير فازهاي صورت گرفته در نمونه ها از آناليز FTIR استفاده گرديد . نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه رفتار سينترينگ پودر شيشه بروسيليكاتي تابعي از اندازه ذرات پودر، دماي سينترينگ و مدت زمان سينترينگ مي باشد . براي مثال، دما و مدت زمان سينترينگ براي پودرهاي با دانه بندي بالاتر از 140 µ m به ترتيب برابر 800 درجه سانتيگراد و 6 ساعت مي باشد همچنين اين پارامترها براي پودرهاي با اندازه 40µ m ، 700 درجه سانتيگراد و 4 ساعت مي باشد .

In this study, the fabrication and physical characteristics of borosilicate Pyrex membrane is investigated. These membranes are used in many industries, particularly in pharmacology. In aim of recycling borosilicate glasses the manufacturing and uses of these membranes are develop in the recent years. At the first step, we prepare Pyrex powder in different size distributions. We use hydraulic press and stainless steel matrix for producing raw sample, and then they sintered in different temperature and times in an electric furnace. The surface morphology of membranes is analyzed using Scanning Electronic Microscope technical instruments. Crystallinity and phase separation of samples were investigated by FT-IR spectrometer. The results indicate that temperature and sintering time has enormous effect on mechanical strength and physical properties of membranes like size of pores and porosity content. Also, we found that optimum temperature and sintering time is due to size distribution of initial powder even though these parameters for membranes make of powder with size distribution larger than 140 μm are 800 °C and 6 hour respectively and for membranes make of powder with size distribution of 40 μm are 700 °C and 4 hour respectively