تاثير Fe2O3 بر ريزساختار و خواص مكانيكي شيشه هاي اسفنجي حاصل از ضايعات شيشه ي سودالايم و عامل اسفنج زاي SiC

The Effect of Fe2O3 on Microstructure and Mechanical Properties of Foam Glass Obtained from Soda-Lime Waste Glass and SiC as Foaming Agent

در تحقيق حاضر، ريزساختار و خواص شيشه هاي متخلخل (اسفنجي) حاصل از ضايعات شيشه ي سودالايم با كاربيد سيليسيم (SiC) به?عنوان عامل اسفنج زا و Fe2O3 به?عنوان عامل اكسيدان، با استفاده از ميكروسكپ الكتروني روبشي (SEM)، پيكنومتري و آزمون خمش سه نقطه?اي بررسي شد. ابتدا دما و ميزان بهينه?ي SiC براي ساخت شيشه‏هاي متخلخل با استفاده از شيشه?ي سودالايم به?دست آمد. نتايج نشان دادند كه نمونه?ي حاوي 4 درصد وزني SiC كه در دماي °C 850 اسفنجي شده است، داراي بيش?ترين ميزان تخلخل (90 درصد) و استحكام خمشي معادل با MPa 57/0 مي?باشد، امّا ريزساختار آن درشت و نامتقارن است. در ادامه، تاثير افزودن Fe2O3 بر روي درصد تخلخل، ريزساختار و استحكام خمشي شيشه هاي متخلخل مطالعه شد. نتايج نشان دادند كه نمونه‏هايي با حفره?هاي بسيار ريزتر با توزيعِ اندازه?ي يكنواخت تر به?دست مي آيد. افزون بر اين، استحكام خمشي نمونه ها به?طور چشم?گيري افزايش يافت، به?طوري كه شيشه هاي متخلخل با ميزان تخلخل 4/61 تا 2/73 درصد و استحكام خمشي MPa 05/7-12/4 به?دست آمدند، و اين خواص نسبت به خواص نمونه‏هاي تجاري بهبود قابل ملاحظه اي يافته بود.

In this study, the microstructure and properties of foam glass obtained as a result of the interaction of the waste glass with SiC as the foaming agent and Fe2O3 as the oxidizing agent have been investigated using scanning electron microscopy (SEM), as well as three-point bending and pycnometery tests. First, the temperature and optimized amount of SiC for making foam glass was determined. The results showed that the sample with 4% SiC is changed into a foam at 850?C with the highest percentage porosity (90%) and bending strength of 0.57 MPa, although the size of pores was relatively large and their distribution was heterogeneous. Then, the effect of Fe2O3 addition on the amount of porosity, microstructure and bending strength was taken into consideration, and the samples with smaller pores and homogenous pore distribution were obtained. Moreover, the bending strength increased considerably in such a way that foam glasses with 61.4-73.2% porosity and 4.12-7.05 MPa bending strength were produced. These properties showed an enhancement when compared with those of the commercial samples.