عنوان

بررسی اثر افزودنی‌های BaO و CaO در خواص ضدلغزشی لعاب سیستم SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Na2O مورد استفاده در کاشی کف

Number

پ۲۸۳۸۸

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی اثر افزودنی‌های BaO و CaO در خواص ضدلغزشی لعاب سیستم SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Na2O مورد استفاده در کاشی کف

First Statement of Responsibility

شبنم فروزنده

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۶۹ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مواد گرایش سرامیک

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۱۶

Text of Note

دارا بودن مقاومت کافی در برابر لغزش در کاشی‌ها پیش نیاز ایمن راه رفتن است. بروز لغزش و در پی آن زمین خوردن مشکلی است که اغلب در عمل به دلیل مقاومت کم کاشی‌ها در برابر لغزش بوجود می‌آید. بر اساس گزارش موسسه ملی ایمنی کاشی، لغزش و زمین خوردن منجر به سالانه بیش از 1 میلیون مراجعه به اورژانس در سراسر جهان می‌گردد . با توجه به استفاده از کاشی برای پوشش سطوح در اغلب مؤسسات، اقامتگاه‌ها، استخرها و ... در این پروژه به بررسی و ساخت کاشی‌های ضد لغزش پرداخته خواهد شد.در این بررسی اثر افزودنی‌های اکسیدی از جمله Al_2 O_(3 ) و BaO ، CaO در محدوده 5 الی 20 درصد وزنی (CaO، BaO و Al2O3 با ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد وزنی با فاصله ۵ درصد وزنی) به لعاب فریتی در سیستم SiO_2- Al_2 O_3-B_2 O_3 〖-K〗_2 O〖-Na〗_2 O که از شرکت¬های داخلی تولیدی لعاب تهیه‌ شده است، اضافه شد. فریت آماده شده به همراه اکسید اضافه شده در آسیاب سیاره¬ای به مدت 1 ساعت به‌صورت ترساب مخلوط شد. پس از خشک کردن دوغاب لعاب، مخلوط مواد اولیه خشک شده در محدوده دمایی ⁰C 1170-1180 به مدت 1 ساعت در کوره الکتریکی قرارداده شده و با استفاده از بوته¬های دیرگداز شاموتی ذوب شد. سپس نمونه‌های ذوب ‌شده در آب سرد کوئنچ شد. تمامی نمونه‌ها برای آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD) و الگوی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) جهت انتخاب نمونه‌های بهینه ارسال شد. لعاب فریتی در واسط آب همراه با ۸ درصد وزنی کائولن بصورت دوغاب فریتی تعلیق شده، سپس بر روی کاشی خام به روش غوطه¬وری اعمال شد. نمونه‌های پوشش داده شده با لعاب پس از خشک شدن در دمای ⁰C 100 در کوره الکتریکی با دمای ⁰C 1190 به مدت 1 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. به‌منظور بررسی و تائید آمورف بودن فریت اولیه و بررسی در مورد فازهای بلوری تشکیل شده بعد عملیات حرارتی، از آنالیزXRD استفاده شد. زبری سطح با استفاده از آنالیز AFM برای لعاب حاوی CaO، BaO و Al2O3 به ترتیب 49/87، 5/67 و nm 6/48 حاصل شد. بررسی ریزساختاری نمونه¬ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) در لعاب¬های حاوی افزودنی¬های CaO، BaO و Al2O3 به ترتیب فاز بلوری خوشه¬ای در فاز شیشه¬ای همگن با اندازه ذرات μm 5/3-5/0، بلورهای سوزنی و تقریباً کروی شکل با اندازه ذرات μm 18-16 و ذرات مستطیل شکل و تقریباً کروی شکل با اندازه μm 5-5/1 مشاهده شد. همچنین ریز سختی سنجی ویکرز (VHN) سطح کاشی‌های کف برای نمونه¬های لعاب حاوی افزودنی¬های CaO، BaO و Al2O3، به ترتیب مقادیر ۷۸۲، 1336 و (VHN) 1044 اندازه¬گیری شد.

Text of Note

Abstract: Having sufficient slip resistance in tiles is a prerequisite for safe walking. The occurrence of slipping and then falling down is a problem that often arises in practice due to the low resistance of tiles against slipping. According to the report of the National Tile Safety Institute, slips and falls lead to more than 1 million visits to the emergency room worldwide every year. Considering the use of tiles to cover surfaces in most institutions, residences, swimming pools, etc., in this project, anti-slip tiles will be investigated and manufactured.In this study, the effect of oxide additives including Al2O3and BaO and CaO in the range of 5 to 20% by weight (CaO, BaO and Al2O3 with 5, 10 and 15% by weight with an interval of 5% by weight) on ferritic glaze in the system SiO2 - Al2O3-B2O3 -K2O -Na2O which was procured from domestic glaze manufacturing companies was added. The prepared ferrite was mixed with the added oxide in a planetary mill for 1 hour. After drying the glaze slurry, the mixture of dried raw materials was placed in an electric furnace at a temperature range of 1170-1180 °C for 1 hour and melted using chamotte refractory crucibles. Then the melted samples were quenched in cold water. All samples were sent for X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR) analysis to select optimal samples. The ferritic glaze was suspended in water with 8% by weight of kaolin as a ferritic slurry, then it was applied on the raw tile by immersion method. After drying at 100 ⁰C, the glazed samples were subjected to heat treatment in an electric furnace with a temperature of 1190 ⁰C for 1 hour. XRD analysis was used in order to check and confirm the amorphousness of the primary ferrite and check about the crystalline phases formed after heat treatment. The surface roughness using AFM analysis for glaze containing CaO, BaO and Al2O3 was 87.49, 67.5 and 48.6 nm, respectively. Examining the microstructure of the samples with a scanning electron microscope (FESEM) in glazes containing CaO, BaO and Al2O3 additives, respectively, the cluster crystal phase in the homogeneous glass phase with the particle size of 0.5-3.5 μm. Needle and almost spherical crystals with a particle size of 16-18 μm and rectangular and almost spherical particles with a size of 1.5-5μm were observed. Also, Vickers microhardness (VHN) of the surface of floor tiles for glaze samples containing CaO, BaO and Al2O3 additives was measured as 782, 1336 and 1044(VHN), respectively.

Variant Title

Investigation of the effect of BaO and CaO additives on the anti-slip properties of glaze SiO_2- Al_2 O_3-B_2 O_3 〖-K〗_2 O〖-Na〗_2 O system used in floor tile

Entry Element

‏فروزنده‏،

Part of Name Other than Entry Element

شبنم ‏

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏رضوانی،‏

Entry Element

‏ربیع زاده،

Part of Name Other than Entry Element

محمد ‏

Part of Name Other than Entry Element

طاهر ‏

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز