Effect of Heat-treatment Parameters on Crystallization Behavior and Properties of Lithium Disilicate-Wollastonite Glass-Ceramics

Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering Pub Date : 2023-12-22 DOI:10.35414/akufemubid.1281106

Berk Hasirci, Bahadır Aydin, H. Toplan, Nil Toplan

{"title":"Effect of Heat-treatment Parameters on Crystallization Behavior and Properties of Lithium Disilicate-Wollastonite Glass-Ceramics","authors":"Berk Hasirci, Bahadır Aydin, H. Toplan, Nil Toplan","doi":"10.35414/akufemubid.1281106","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bu çalışmanın temel amacı, uygulanan ısıl işlem parametrelerinin Li2O-SiO2-CaO-K2O-Al2O3-P2O5 sisteminden döküm yoluyla elde edilen lityum disilikat-wollastonit esaslı cam-seramiklerin kristallenme davranışı, mikroyapısı, fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine olan etkilerini değerlendirmektir. Cam seramik numunelerin faz içeriği ve mikroyapısı, X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve EDS analizleri ile karakterize edilmiştir. Numunelerin bulk yoğunlukları Arşimet prensibi ile belirlenirken mekanik özellikler bir Vickers mikrosertlik test cihazı kullanılarak ölçülmüştür. XRD analizleri 850°C’de 5 saat süreyle gerçekleştirilen ısıl işlemler neticesinde lityum disilikat (Li2Si2O5 ) ve wollastonit (CaSiO3 ) fazlarının camların kristalizasyon işleminden sonra yapıda gelişen temel kristal fazlar olduğunu göstermiştir. SEM analizleri ayrıca cam-seramiklerin mikroyapılarının yüzeyden merkeze doğru büyüme eğilimi gösteren çubuksu lityum disilikat ve lamelar wollastonit kristallerinden oluştuğunu ve kristalit boyutunun artan ısıl işlem sıcaklığı ve süreleri ile artma eğiliminde olduğunu ortaya koymuştur. Isıl işlem sıcaklıkları ve sürelerinin artması ayrıca kristalinitenin gelişmesi ile sonuçlanırken, 800°C’de 5 saatlik ısıl işlem parametresinde optimum mekanik özellikler ve yoğunluk değerleri elde edilmiştir.","PeriodicalId":7433,"journal":{"name":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","volume":"13 5","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35414/akufemubid.1281106","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Bu çalışmanın temel amacı, uygulanan ısıl işlem parametrelerinin Li2O-SiO2-CaO-K2O-Al2O3-P2O5 sisteminden döküm yoluyla elde edilen lityum disilikat-wollastonit esaslı cam-seramiklerin kristallenme davranışı, mikroyapısı, fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine olan etkilerini değerlendirmektir. Cam seramik numunelerin faz içeriği ve mikroyapısı, X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve EDS analizleri ile karakterize edilmiştir. Numunelerin bulk yoğunlukları Arşimet prensibi ile belirlenirken mekanik özellikler bir Vickers mikrosertlik test cihazı kullanılarak ölçülmüştür. XRD analizleri 850°C’de 5 saat süreyle gerçekleştirilen ısıl işlemler neticesinde lityum disilikat (Li2Si2O5 ) ve wollastonit (CaSiO3 ) fazlarının camların kristalizasyon işleminden sonra yapıda gelişen temel kristal fazlar olduğunu göstermiştir. SEM analizleri ayrıca cam-seramiklerin mikroyapılarının yüzeyden merkeze doğru büyüme eğilimi gösteren çubuksu lityum disilikat ve lamelar wollastonit kristallerinden oluştuğunu ve kristalit boyutunun artan ısıl işlem sıcaklığı ve süreleri ile artma eğiliminde olduğunu ortaya koymuştur. Isıl işlem sıcaklıkları ve sürelerinin artması ayrıca kristalinitenin gelişmesi ile sonuçlanırken, 800°C’de 5 saatlik ısıl işlem parametresinde optimum mekanik özellikler ve yoğunluk değerleri elde edilmiştir.

查看原文

微信好友朋友圈 QQ好友复制链接

本刊更多论文

热处理参数对二硅酸锂-硅灰石玻璃陶瓷结晶行为和性能的影响

本研究的主要目的是评估应用热处理参数对从 Li2O-SiO2-CaO-K2O-Al2O3-P2O5 体系中铸造获得的二硅酸锂-硅灰石基玻璃陶瓷的结晶行为、微观结构、物理和机械性能的影响。通过 X 射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和 EDS 分析对玻璃陶瓷样品的相含量和微观结构进行了表征。利用阿基米德原理测定了样品的体积密度，并使用维氏硬度计测量了样品的机械性能。XRD 分析表明，二硅酸锂（Li2Si2O5）相和硅灰石（CaSiO3）相是玻璃在 850°C 热处理 5 小时后结晶过程中形成的主要结晶相。扫描电子显微镜分析还显示，玻璃陶瓷的微观结构由棒状二硅酸锂晶体和片状硅灰石晶体组成，晶体有从表面向中心生长的趋势，而且晶体尺寸有随着热处理温度和时间的增加而增大的趋势。热处理温度和时间的增加也会导致结晶度的增加，而最佳的机械性能和密度值是在 800°C 5 小时的热处理参数下获得的。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文去求助

来源期刊

Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering

自引率

0.00%

发文量