در این پژوهش شیشه- سرامیک شفاف و تک فاز گانیتی در سیستم zno-al2o3-sio2 تهیه شد. در ابتدا تأثیراکسید بور، جوانه زای tio2 و عملیات حرارتی بر مکانیزم تبلور و نوع فازهای بلورین ایجاد شده، مورد بررسی قرار گرفت. آمیز شیشه پایه با ترکیب sio2 9/53%، al2o3 94/22%، zno 94/14%، tio2 46/3%، b2o3 76/4% در دمای °c1600 ذوب شد. عملیات حرارتی دو مرحلهای بر روی این شیشه به ایجاد شیشه سرامیکی اپک در برگیرنده فازهای گانیت و بورات آلومینیم انجامید و مشخص شد که اکسید بور موجب وقوع جدایش فاز در مرحله جوانه زنی می شود که پیش نیاز تبلور است. در ادامه به منظور حذف فاز جانبی و دست یابی به شیشه- سرامیک شفاف، 2 آمیز متفاوت تهیه شد. در یکی با ثابت نگاه داشتن اکسید بور، 2 گرم k2o با هدف کاهش جدایش فاز به ترکیب شیشه افزوده شد و در دیگری به ازای کاهش b2o3 ، مقدار k2o به 38/4 گرم افزایش یافت. مقایسه الگوی پراش پرتوی ایکس این دو شیشه و شیشه پایه تحت عملیات حرارتی مشابه نشان داد که افزودن k2o، وقوع تبلور را به تعویق می اندازد اما تا هنگامی که نمونه ها شفاف بودند، آزمایش با دستگاه پراشگر پرتوی ایکس تشکیل فاز بلورینی را نشان نمی داد و تبلور فاز گانیت همراه با تشکیل فاز جانبی بورات آلومینیم و همچنین اپک شدن نمونه ها بود. در چنین شرایطی افزایش tio2 بعنوان جوانه زای فاز گانیت مد نظر قرار گرفت. نتیجه انجام عملیات حرارتی دو مرحله ای شامل جوانه زنی در دمای °c680 به مدت 8 ساعت و رشد در دمای °c800 به مدت 2 ساعت بر روی شیشهای با ترکیب sio2 9/53، al2o3 94/22، zno 94/14، tio25، b2o3 38/2، k2o 38/4 ایجاد شیشه سرامیک شفاف و تک فاز گانیتی بود. در ادامه اکسید کروم و دی اکسید منگنز به ترکیب شیشه فوق افزوده شد و شیشه های حاصل تحت عملیات حرارتی در دما و زمان جوانه زنی و زمان رشد ثابت و سه دمای رشد متغیر قرار گرفتند و خواص نوری شیشه و شیشه- سرامیک های حاصل، شامل منحنی جذب و نشر آن ها مورد بررسی قرار گرفت. با انجام عملیات حرارتی بر روی شیشه حاوی یون های cr3+ پیک جذب این شیشه واقع در nm650 به سمت طول موج های کوتاه تر حرکت کرده و منحنی جذب پهن تر شد که نشان دهنده تشکیل شیشه سرامیک و ورود یون های کروم به داخل فاز بلورین گانیت بود. همچنین تشعشع لیزری، در نمونه های عملیات حرارتی شده دارای کروم در محدوده nm700 مشاهده شد که میتوان آن را به انتقال لیزری از یون های cr3+ نسبت داد. شدت این تشعشع با افزایش دمای رشد افزایش یافت. با انجام عملیات حرارتی بر روی شیشه حاوی mn2+، تغییر محسوسی در منحنی جذب آن بوجود نیامد و از سوی دیگر تشعشع لیزری مربوط به یون های mn2+ ، در این نمونهها مشاهده نشد که بیانگر عدم ورود یون های منگنز به درون فاز بلورین گانیت بود

هدف از انجام این پژوهش، دستیابی به شیشه-سرامیک های متخلخل در سیستم (r2o/ro)-tio2-p2o5 بوده است به نحوی که دستیابی به مناطقی متخلخل با چیدمانی از پیش تعیین شده و انتخابی به-لحاظ شکل، اندازه و توزیع امکانپذیر باشد. در این راستا، سیستم سه تایی cao-tio2-p2o5 به عنوان سیستم اولیه انتخاب و رفتار حرارتی و تبلور شیشه های متعلق به آن بررسی شد. با توجه به رفتار شیشه-سازی نامناسب ترکیب انتخاب شده، سیستم اولیه به سیستم چهارتایی cao-al2o3-tio2-p2o5 تغییر داده شد و اثر مقادیر مختلف al2o3 بر رفتار تبلور و شیشه سازی شیشه های حاصل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بر اساس محاسبات hrub?، شیشه حاوی 10 درصد مولی al2o3 (g4)، دارای بیشترین قابلیت شیشه سازی (21/1=kh) می باشد. بنابراین ویژگی های ریزساختاری و رفتار تبلور این شیشه مورد بررسی بیشتر قرار گرفت. در ادامه با هدف حساس به نور ساختن شیشه g4، مقادیر مختلف نقره (15-5/0 قسمت وزنی) به آن افزوده شد و شیشه های حاصل تحت تابش پرتوهای فرابنفش و ایکس با هدف احیای نقره قرار گرفتند. بررسی های انجام شده نشان داد که پرتوتابی قادر به احیای نقره در این شیشه ها نمی باشد. بر این اساس جهت احیا و تشکیل نقره فلزی، شیشه های مذکور مستقیما در اتمسفر هیدروژن در دمای ?c500 و زمان-های مختلف احیا شدند. سپس تاثیر مقادیر مختلف نقره یونی و فلزی بر رفتار حرارتی، تبلور و جذب نور شیشه های حاوی نقره (3-1 قسمت وزنی) قبل و پس از احیا بررسی شد. تشکیل موثر ذرات نقره فلزی در شیشه های احیا شده منجر به کاهش شدید دمای تبلور به میزان بیش از ?c100 شد. با توجه به بلورینگی مناسب پس از تبلور و کاهش شدید دمای تبلور پس از احیا، شیشه حاوی سه قسمت وزنی نقره (s3) به عنوان شیشه بهینه در این مرحله در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده از محاسبات کینتیک تبلور و تعیین عدد آورامی شیشه s3 قبل و پس از احیا، حاکی از تاثیر مثبت ذرات نقره فلزی بر تغییر سازوکار تبلور و تبدیل آن از سطحی به حجمی بود. با عملیات حرارتی تبلور شیشه احیا شده s3 در دمای ?c712 ، فازهای بلورین فسفات تیتانیم کلسیم، متافسفات کلسیم و پیروفسفات کلسیم متبلور شدند. حذف دو فاز بلورین متافسفات کلسیم و پیروفسفات کلسیم به هنگام اسیدشویی، تشکیل تخلخل های کروی شکل با ابعاد حدود 2-1 میکرون را به همراه داشت. سپس برای دستیابی به آرایشی دلخواه از مناطق متخلخل، ابتدا ورود یونهای نقره به شیشه فاقد نقره طبق الگوی دلخواه با استفاده از تعویض یونی بررسی شد. برای القای قابلیت تعویض یونی، از لیتیم و پتاسیم در ترکیب شیشه فاقد نقره استفاده شد. همچنین برای کنترل ورود یون های نقره به مواضع دلخواه شیشه های مذکور طی تعویض یونی، شابلونی از جنس فلز کروم با استفاده از لیتوگرافی روی سطح شیشه چاپ شد. تعویض موثر یون های نقره با پتاسیم در مذاب حاوی نیترات نقره در دمای c? 300 به مدت 2 ساعت صورت گرفت. پس از تعویض یونی در شرایط اخیر و سپس احیا، الگوی مورد نظر از نقره فلزی در سطح شیشه به جا ماند. با اتمام فرایند تعویض یونی و احیای شیشه های لیتوگرافی شده، مناطق مورد نظر طی عملیات حرارتی تبلور به شیشه-سرامیک تبدیل شدند. اسیدشویی ساختارهای لیتوگرافی شده شیشه-سرامیکی و انحلال فازهای بلورین متافسفات کلسیم و پیروفسفات کلسیم در محلول اسیدی، به ساختاری متخلخل با الگویی انتخابی از مناطق متخلخل منجر شد.

در این پژوهش، سنتز نانوبیوالیاف شیشه¬ای مزومتخلخل در دو سیستم sio2-cao-p2o5-tio2 و sio2-cao-p2o5 به روش الکتروریسی هم¬محور مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای غلظت و ولتاژ اعمالی در فرآیند الکتروریسی بهینه شد. سطح ویژه و حجم حفرات نانوبیوالیاف در دو سیستم sio2-cao-p2o5 و sio2-cao-p2o5-tio2، پس از عملیات حرارتی اندازه¬گیری شد. در مرحله بعد جهت بررسی رسانش دارو، از داروی مدل ایبوپروفن استفاده و این دارو در نانوبیوالیاف بارگذاری شد. بعد از اطمینان از بارگذاری دارو به منظور بررسی فرآیند رهایش آن، نانوبیوالیاف در محیط شبیه¬سازی شده با بدن انسان (sbf) با دمای oc 37 با دور r/min 80 قرار گرفت. پس از گذشت مدت زمان h 24 و 14 روز نانوبیوالیاف از محیط sbf خارج شد. از آنالیزهای پراش پرتوهای ایکس (xrd)، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، طیف سنجی پرتوهای مرئی-فرابنفش (uv-visible spectroscopy) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) جهت بررسی رسانش دارو استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت و ولتاژ اعمالی بهینه در فرآیند الکتروریسی با فاصله هوایی cm 8 و نرخ تزریق ml/h 2/0 برای محلول در سیستم sio2-cao-p2o5 به ترتیب برابر با g/ml 4/0 و kv 10 می¬باشد. سطح ویژه و حجم حفرات نانوبیوالیاف پس از عملیات حرارتی در سیستم sio2-cao-p2o5 بیش¬تر از سیستم sio2-cao-p2o5-tio2 به دست آمد. بنابراین از سیستم sio2-cao-p2o5 جهت بررسی رسانش دارو استفاده شد و ایبوپروفن در آن بارگذاری گردید. نتایج آنالیزهای xrd و ftir وجود فازهای بلوری و باندهای کلسیم فسفاتی را نشان داد. مدل رهایش دارو و سازوکار آن بر اساس نتایج uv-visible spectroscopy، با مدل کورسمیر-پپاس و سازوکار نفوذ فیک مطابقت دارد.

هدف از انجام این پژوهش، بررسی رفتار هدایت یونی شیشه-سرامیک های li2o-tio2-p2o5 می باشد. در این راستا، ابتدا با توجه به این موضوع که با انتخاب ترکیب استوکیومتری احتمال تبلور فازهای نامطلوب کم می باشد ترکیب استوکیومتری در نظر گرفته شد. سپس با توجه به رفتار شیشه سازی نامطلوب آن، به منظور بهبود رفتار شیشه سازی به این ترکیب مقادیر مختلف sio2 افزوده شد. پس از بهینه سازی رفتار شیشه سازی، شیشه 100 قسمت liti2(po4)3 و 5 قسمت sio2 به-عنوان شیشه پایه انتخاب شد. شیشه پایه پس از عملیات حرارتی در دمای پیک تبلور (?c700) به مدت 2 ساعت، دارای فاز liti2(po4)3 به عنوان فاز بلورین اصلی و فاز tio2 به عنوان فاز بلورین فرعی بود. در ادامه تأثیر دمای عملیات حرارتی بر فازهای بلورین متبلور شده، ریزساختار، رفتار هدایت الکتریکی و انرژی اکتیواسیون هدایت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش دمای عملیات حرارتی از دمای ?c700 به ?c950، کاهش انرژی اکتیواسیون هدایت از مقدار 91/27 به kj/mol 21/21 و افزایش هدایت الکتریکی از مقدار 5-10×3 به scm-14-10×7 را در پی داشت. با افزایش بیشتر دمای عملیات حرارتی به دمای ?c1000 مقاومت الکتریکی افزایش یافت. سپس عنصر دوپ شونده cr به ترکیب شیشه پایه افزوده شد و تأثیر افزودن این عنصر بر رفتار تبلور، فازهای بلورین متبلور شده، ریزساختار، پارامترهای شبکه، رفتار هدایت الکتریکی و انرژی اکتیواسیون هدایت ترکیب 100 قسمت li1+xcrxti2-x(po4)3 و 5 قسمت sio2 (x=0.2-0.8) مورد ارزیابی قرار گرفت. با وجود افزودنی اکسید کروم بیشترین مقدار هدایت دمای اتاق با مقدار s/cm2-10×14/2 و کمترین مقدار انرژی اکتیواسیون هدایت با مقدار kj/mol1/15 به ازای 5/0x= حاصل شد. بنابراین، شیشه-سرامیک 100 قسمت li1.5cr0.5ti1.5(po4)3 و 5 قسمت sio2 به عنوان ترکیب حاوی مقدار بهینه اکسید کروم انتخاب شد. سپس اثر عملیات حرارتی بر فازهای بلورین متبلور شده، ریزساختار، هدایت الکتریکی و انرژی اکتیواسیون هدایت مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین مقدار هدایت دمای اتاق با مقدار s/cm2-10×31/35 و کمترین مقدار انرژی اکتیواسیون هدایت با مقدار kj/mol1/9 برای نمونه ای که در دمای ?c780 به مدت 2 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفته بود، حاصل شد. در مرحله بعد افزودنی اکسید زیرکنیوم به ترکیب شیشه پایه اضافه شد و اثر افزودن این عنصر بر رفتار تبلور، فازهای بلورین متبلور شده، ریزساختار، پارامترهای شبکه a و c، رفتار هدایت الکتریکی و انرژی اکتیواسیون هدایت مورد ارزیابی قرار گرفت. با افزودن اکسید زیرکنیوم، هدایت الکتریکی از مقدار 5-10×3 به scm-16-10×8/7 کاهش و انرژی اکتیواسیون هدایت از مقدار 91/27 به kj/mol 14/35 افزایش یافت.

چکیده ندارد.

در این پژوهش ابتدا با افزودن اکسیدهای مختلف به شیشه های انتخابی خانواده ‏‎zno-al2o3-sio2‎‏ شیشه -سرامیکهای محلول جامد بتاکوارتز و گانیت به ترتیب با ضرایب انبساط حرارتی تهیه شدند.

دراین پژوهش رفتار زینترپذیری ، تبلور و قابلیت ماشینکاری شیشه های سیستم ‏‎sio2-al2o3-mgo-k2o-b2o3-f‎‏ مورد بررسی قرار گرفته است.