อิทธิพลของแมงกานีสไอออนต่อสมบัติทางโครงสร้างและความยืดหยุ่นของกระจกหน้าต่างรีไซเคิลโดยใช้เทคนิคอัลตร้าโซนิกและอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี

Main Article Content

ณัฎฐ์สุพล ชุติธนภานนท์
จินตนา เหล่าไพบูลย์
เรวัฒน์ เหล่าไพบูลย์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบสมบัติทางโครงสร้างและสมบัติความยืดหยุ่นของกระจกหน้าต่างรีไซเคิลที่ถูกเตรียมให้อยู่ในระบบ 90RWG – 10Na2O – xMnO2 โดยวิธีการหลอมที่อุณหภูมิสูง 1250  เมื่อ x = 0.001 0.01 0.1 และ 1.0 mol% ความหนาแน่นและปริมาตรโมลาร์ของตัวอย่างแก้วสามารถหาได้จากหลักการของอาร์คิมิดีส สมบัติความยืดหยุ่น เช่น มอดูลัสตามยาว มอดูลัสเฉือน มอดูลัสของยัง บัลค์มอดูลัส อัตราส่วนปัวซอง และความแข็งระดับไมโคร สามารถคำนวณได้จากความเร็วคลื่นเสียงอัลตร้าโซนิคโดยใช้เทคนิคคลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งวัดด้วยความถี่ที่ 4 MHz และที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นศึกษาโครงสร้างด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโตรสโคปีในช่วงของเลขคลื่น 400 – 2000 cm-1 จากผลการศึกษาพบว่าโครงสร้างของระบบแก้วมีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความเข้มข้นของ MnO2 ที่ถูกเติมในระบบ การเพิ่มขึ้นของปริมาณแมกนีเซียมไอออนในระบบแก้วทำให้ความเร็วคลื่นเสียงตามยาวแล้วความเร็วคลื่นเสียงตามขวางเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้สมบัติความยืดหยุ่นของตัวอย่างแก้วเปลี่ยนแปลงและส่งผลต่อความแข็งแรงของโครงสร้างระบบแก้ว

Article Details

How to Cite
ชุติธนภานนท์ ณ. ., เหล่าไพบูลย์ จ., & เหล่าไพบูลย์ เ. (2023). อิทธิพลของแมงกานีสไอออนต่อสมบัติทางโครงสร้างและความยืดหยุ่นของกระจกหน้าต่างรีไซเคิลโดยใช้เทคนิคอัลตร้าโซนิกและอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี. วารสารวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ศึกษา (JSSE), 6(2), 171–180. https://doi.org/10.14456/jsse.2023.15
บท
บทความวิจัยทางวิทยาศาสตร์

References

Abd El-Malak, N.A. (2002). Ultrasonic studies on irradiated sodium borate glasses. Materials Chemistry and Physics, 73, 156–161.

Abdeldaym, A., Sallam, O.I., Ezz-Eldin, F.M., Elalaily, N.A. (2021). Influence of gamma irradiation on the optical, thermal and electrical features of blue commercial glass as potential accident dosimetry. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 157, 110196.

Abdelghany, A.M., ElBatal, F.H., ElBatal, H.A., EzzElDin, F.M. (2014). Optical and FTIR structural studies of CoO-doped sodium borate, sodium silicate and sodium phosphate glasses and effects of gamma irradiation-a comparative study. Journal of Molecular Structure, 1074, 503–510.

Abdel Wahab, E. A., Koubisy, M.S.I., Sayyed, M.I., Mahmoud, K.A., Zatsepin, A.F., Makhlouf, Sayed A., Shaaban, Kh.S. (2021). Novel borosilicate glass system: Na2B4O7-SiO2-MnO2: Synthesis, average electronics polarizability, optical basicity, and gamma-ray shielding features. Journal of Non-crystalline Solids, 553, 120509.

Afifi, H., Marzouk, S., (2003). Ultrasonic velocity and elastic moduli of heavy metal tellurite glasses. Materials Chemistry and Physics, 80, 517–523.

Bauccio, M.L. (Ed.), (1994). Engineered Materials Reference Book, second ed. USA: ASM International.

Bootjomchai, C. and Laopaiboon R., (2012). Structural investigation of borosilicate recycled-barium–bismuth glasses under the influence of gamma-irradiation through ultrasonic and FTIR studies. Nuclear Engineering and Design, 248, 28– 34.

Bosca, M., Pop, L., Borodi, G., Pascuta, P., Culea, E. (2009). XRD and FTIR structural investigations of erbium-doped bismuth–lead–silver glasses and glass ceramics. Alloys and Compounds, 479, 579–582.

ElBatal, F.H., Abdelghany, A.M. ElBatal, H.A. (2014). Characterization by combined optical and FT infrared spectra of 3d-transition metal ions doped-bismuth silicate glasses and effects of gamma irradiation. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 122 (25), 461-468.

Gaddam, A. Fernandes, Hugo R., Tulyaganov, D.U., Pascual M.J., Ferreira, José M. F. (2014). Role of manganese on the structure, crystallization, and sintering of non-stoichiometric lithium disilicate glasses. RSC Advances, 4, 13581.

Gayathri Devi, A.V., Rajendran, V., Rajendran, N. (2010). Ultrasonic characterization of calcium phosphate glasses and glass-ceramics with addition of TiO2. International Journal of Engineering Science and Technology, 2(6), 2483-2490.

Gaafar, M.S., Marzouk S.Y. (2007). Mechanical and structural studies on sodium borosilicate glasses doped with Er2O3 using ultrasonic velocity and FTIR spectroscopy. Physica B, 388, 294-302.

Khazaalah, H., Shahrim, Iskandar., Sayyed, M. I., Rahman, A., Hisam, R. (2022). Development of Novel Transparent Radiation Shielding Glasses by BaO Doping in Waste Soda Lime Silica (SLS) Glass, Sustainability, 14(2), 937.

Laopaiboon, R., Bootjomchai, C. ( 2 0 1 4 ). Glass structure responses to gamma irradiation using infrared absorption spectroscopy and ultrasonic techniques: A comparative study between Co2O3 and Fe2O3. Applied Radiation and Isotopes, 89, 42–46.

Laopaiboon, R., Laopaiboon, J., Pencharee, S., Nontachat, S., Bootjomchai, C. (2016). The effects of gamma irradiation on the elastic properties of soda lime glass doped with cerium oxide. Journal of Alloys and Compounds, 666, 292-300.

Marzouk, S.Y. (2009). Ultrasonic and infrared measurements of copper-doped sodium phosphate glasses. Materials Chemistry and Physics, 114, 188–193.

Pfaender, H.G., (1996). Schott Guide to Glass. London: Chapman & Hall.

Prado, M.O., Messi, N.B., Plivelic, T.S., Torriani, I.L., Bevilacqua, A.M., Arribére, M.A., (2001). The effects of radiation on the density of an aluminoborosilicate glass. Journal of Non-Crystalline Solids, 289, 175– 184.

Rada, S., Rada, M., Culea, E. (2011). Structural and optical properties of the gadolinium–lead–germanate glasses. Non-Crystalline Solids, 357, 62–66.

Singh, K.J., Singh, N., Kaundal, R.S., Singh, K. (2008). Gamma-ray shielding and structural properties of PbO– SiO2 glasses. Physics Research B, 266, 944–948.

Singh, K.J., Kaur, S., Kaundal, R.S. (2014). Comparative study of gamma ray shielding and some properties of PbO–SiO2–Al2O3 and Bi2O3–SiO2–Al2O3 glass systems. Radiation Physics and Chemistry, 96, 153–157.

Srisittipokakun, N., Kirdsiri, K., Kaewkhaoi, J., Kedkaewdan, C., Limsuwan, P. (2011). Absorption and Coloration of MnO2 Doped in Soda-lime-silicate and Soda-lime-borate Glasses. Procedia Engineering, 8, 261-256.

Sopapan, P., Laopaiboon, J., Jaiboon, O., Gunhakoon, P., Laopaiboon, R. (2019). Effect of zinc oxide on elastic and structural properties of recycled window glass: a comparative study between before and after gamma irradiation. Journal of Physics: Conference Series, Ser. 1285-012032.

Saddeek, Y.B., Abd El Latif, L. (2004). Effect of TeO2 on the elastic moduli of sodium borate glasses. Physica B: Condensed Matter, 348, 475-484.

Wang, Mi-tang., Cheng, Jin-shu., Li, M., He, F. (2011). Structure and properties of soda lime silicate glass doped with rare earth. Physica B, 406, 187–191.

Zaid, M.H.M., Matori, K. A. (2014). Elastic moduli prediction and correlation in soda lime silicate glasses containing ZnO. Physical Sciences, 6(6), 1404-1410.