منصة الرسائل والاطاريح: تصنيع مرشحات سيراميكية من زجاج الصودا-لايم مع الرمل المحلي

الخلاصة

في هذا البحث، تم إستخدام الزجاج كمادة رابطة في تحضير مرشحات سيراميكية، حيث تمت دراسة إمكانية إستخدام الزجاج الإعتيادي (زجاج الصودا-لايم) كمادة رابطة مع رمل السيليكا (رمل أم أرضمة). و ذلك بإضافة الزجاج إلى رمل السيليكا بنسب (%100-0) بفارق 10% لكل مرة. بدأت عملية التحضير بطحن الزجاج و إضافته إلى الرمل، و ذلك بعد فصل المساحيق إلى حجمين حبيبيين (75𝜇m,50𝜇m) و أستخدمت طريقة الكبس شبه الجاف و بثلاث ضغوط للتشكيل (32MPa, 24MPa, 16MPa) و ذلك لدراسة تأثير مقدار الضغط المستخدم في التشكيل على خواص النماذج. جففت نماذج المرشحات عند درجة حرارة (110مº) و لمدة (24 ساعة) و من ثم أحرقت بدرجات حرارية مختلفة (600 مº, 700 مº, 800مº) و فترة مكوث (1 ساعة)، بعد الحرق تم إجراء فحصي مقاومة الإنضغاط و النفاذية و تم إختيار عدة نسب عند كل درجة حرارة حرق تمتاز بكل من مقاومة الإنضغاط و النفاذية الجيدة. من ثم أجريت العديد من الفحوصات الفيزيائية (المسامية الظاهرية، إمتصاصية الماء، تقلص الحرق، الكثافة الكتلية، قياس أكبر قطر للمسامة، و النفاذية)، الفحوصات الميكانيكية (مقاومة الإنضغاط، مقاومة الإنحناء) ، و فحص العكرة. و بالإعتماد على النتائج العملية تم التوصل إلى معرفة العلاقات التي تربط المتغيرات (نسبة الزجاج، درجة حرارة الحرق، الحجم الحبيبي، مقدار الكبس المستخدم في التشكيل) من جهة، و الخواص الفيزيائية و الميكانيكية من جهة أخرى. حيث تتناسب المسامية الظاهرية و إمتصاصية الماء طردياً مع الحجم الحبيبي بينما تكون علاقتها عكسية مع بقية المتغيرات، أما الكثافة فتظهر تناسباً معاكساً حيث تنخفض بزيادة الحجم الحبيبي و تتحسن بزيادة بقية المتغيرات و حسب نسبة الزجاج المستخدمة. أما تقلص الحرق فيقل بزيادة الكبس المستخدم في التشكيل و يزداد بزيادة بقية المتغيرات. و في حالة النفاذية و قطر المسامة تزداد مع زيادة الحجم الحبيبي في حين تقل مع زيادة قيم بقية المتغيرات. أما بالنسبة للخواص الميكانيكية فإنها تتناسب طردياً مع جميع المتغيرات عدا الحجم الحبيبي الذي تتناسب معه تناسباً عكسياً. لقد أظهرت النتائج أنه بالإمكان إستخدام الزجاج الاعتيادي كرابط في صناعة المرشحات السيراميكية، من خلال إجراء فحص العكرة Turbidity الذي يحدد كفاءة المرشح على فصل و ترشيح الجسيمات العالقة في المائع، بإستخدام نسب الزجاج المشار إليها عند كل درجة حرارة حرق و هي (90-70%) عند (600 مº)، (70-50%) عند (700 مº)، و (40-20%( عند (800 مº).