ﺗﺤﻀﯿﺮ ودراسة اﻟﺨﻮاص اﻟﮭﯿﻜﻠﯿﺔ ﻟﺰﺟﺎج اﻟﺒﻮرﺳيليكات اﻟﻠﯿﺜﯿﻮم ﻣﻊ إﺿﺎﻓﺔ أﻛﺴﯿﺪ الحديد

الملخص

اختص هذا البحث بالدراسة على النظام الزجاجي ذو التركيب الكيميائي

باستخدام تقنية الصهر السريع ، بتحضير زجاج بوروسيليكات الليثيوم مع اضافات من أكسيد الحديد ((Fe₂O₃).

تم التأكد من أن المادة ذات طبيعة غير أمورفية وغير بلورية باستخدام تقنيات مطيافية حيود الأشعة السينية ومطياف الموسبور. بعد ذلك، تم قياس أطياف الرنين المغناطيسي النووي لنواة ذرة البورون، وذلك من أجل تحديد طبيعة التحول الكيميائي. هذا التحول يُستخدم بعد ذلك لتحديد نسبة البورون الرياعي (N4) في العينة.

عند إضافة أكسيد الحديد (Fe₂O₃) إلى تركيب الزجاج، يحدث تطور في شبكات الرابطة بين الوحدات الهيكلية للذرات، حيث تتكون روابط تساهمية أكثر قوة، خاصة بين مجموعات الـ BO₃ ووحدات السيليكا SiO₄، مما يؤدي إلى تقوية الشبكة البلورية أو شبه البلورية. هذا التفاعل يساهم بشكل كبير في زيادة خصائص المادة، منها الصلابة، لأنها تصبح أكثر تماسكًا ومتانة.

وقد أظهرت نتائج قياس الصلابة أن تزايد محتوى Fe₂O₃ يؤدي إلى زيادة ملحوظة في صلابة الزجاج. هذا يتوافق مع النتائج التي حصلنا عليها من أشعة سينيان (التي تكشف عن بنية المادة ولزوجتها) ونتائج مطياف الموسبور، حيث لاحظنا أن تكوين روابط التجسير بين وحداتBO₃  وSiO₄ أصبح أكثر انتظامًا. فمثلاً، في العينة المحتوية على 25 جزءًا بالمئة من أكسيد الحديد، لوحظ أن العلاقات بين الوحدات الهيكلية أصبحت أكثر تماسكًا، مما يعكس تحسين في صفات المادة الميكانيكية والحرارية.