Soda kireç silikat camlarının yeni nesil kaplama ile kimyasal temperlenerek güçlendirilmesi

Cam malzemelerin keşfedildiği yıllardan itibaren teknolojinin gelişmesi ile kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Cam malzemelerin mekanik dayanımlarında teorik ve uygulama arasında büyük bir fark vardır. Bu fark camların yüzeyinde bulunan kusurlardan kaynaklanmaktadır. Bu nedenle camların dayanımının artırılması önem taşımaktadır. Günümüzde camların dayanımının artırılması için ısıl ve kimyasal temperleme yöntemleri kullanılır. Kimyasal temperlemede ısıl temperlemeye göre daha yüksek dayanım artışları elde edilmektedir. Ayrıca kimyasal temperleme ince ve karmaşık şekilli camlara uygulanabilmektedir. Bu çalışmada soda kireç silikat camlarına macun yöntemiyle kaplama yapılarak kimyasal temperleme uygulanmıştır. 4 farklı karışım için 450 °C'de 8, 12 ve 16 saat olmak üzere 3 farklı sürede kimyasal temperleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Kimyasal temperleme yöntemiyle karışım içerisinden gelen büyük çaplı K+ katyonu, cam içerisindeki küçük çaplı Na+ katyonu ile yer değiştirerek yüzeyde baskı gerilmeleri oluşturulmaya çalışılmıştır. Bu karışımlarda KNO3 tuzuna ilaveten Mg(OH)2 ilavesi ile Mg(OH)2 içerisinden gelmesi düşünülen Mg+2 katyonu ile karışık katyon etkisi araştırılmıştır. Mg(OH)2 katkılı 2 numaralı karışımla 8 saat kimyasal temperlenen numuneler 3 nokta eğme testi sonucu 4-5 kat, 4 numaralı karışımla kaplanan ve homojen difüzyon mekanizması için farklı bir yöntemle 12 saat kimyasal temperlenen numunelerde 3 nokta eğme testi sonucu 5-6 kat dayanım artışı görülmüştür.