تغییرات ساختار اوپال مصنوعی در طی آزمون حرارتی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی دانشکده علوم زمین

2 مرکز گوهرشناسی دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین

3 دانشکده مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22128/ijcm.2026.3185.1023

چکیده

اوپال مصنوعی دارای بازی‌رنگ ساخته‌شده از TEOS و شامل کره‌های ۲۰۰ تا ۲۵۰ میکرونی در این پژوهش از نظر رفتار حرارتی بررسی و با یک نمونه اوپال طبیعی اتیوپی مقایسه شد. در دماهای زیر ۱۸۰°C، اوپال مصنوعی 6.80 تا 10.74 درصد کاهش جرم نشان می‌دهد که ناشی از خروج آب سطحی و بین‌فضایی است. بین 270 تا 430°C نیز آب جزبی و سیلانول‌های آزاد آزاد می‌شوند. یک پیک گرمازا در بازه 400–450°C مشاهده شد که به تجزیه گروه‌های اتوکسی باقی‌مانده از پیش‌ماده‌های کربنی نسبت داده می‌شود و در نمونه طبیعی وجود ندارد. حذف سیلانول‌های ساختاری تنها در دماهای بالاتر ازC°1000 و همراه با فروپاشی شبکه رخ می‌دهد. روند کلی کاهش جرم در هر دو نمونه مشابه است. نتایج نشان می‌دهد برای تثبیت اوپال مصنوعی باید مواد فرار به‌طور کامل حذف و فضاهای خالی با مواد پایدار پر شوند و دماهای مؤثر این فرایند قابل تعیین است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Structural Changes in Synthetic Opal During Thermal analysis

نویسندگان [English]

  • Fariborz Masoudi 1
  • Ziba Delpasand 2
  • Alireza Mirhabibi 3
1 shahid beheshti university
2 Gemology Center, Faculty of earth Sciences, Shahid Beheshti University
3 Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

Synthetic play-of-color opal produced from TEOS with 200–250 µm spheres was thermally analyzed and compared with a natural Ethiopian opal. Below 180 °C, the synthetic samples show a 6.80–10.74% mass loss due to the release of surface and interstitial water. Bound water and free silanol groups are removed between 270 and 430 °C. An exothermic peak at 400–450 °C, attributed to the decomposition of residual ethoxy groups from carbon-based precursors, appears only in the synthetic opal. Structural silanols are eliminated above 1000 °C, concurrent with collapse of the opal framework. Overall mass-loss trends in both samples are similar. The results indicate that stabilizing synthetic opal requires complete removal of volatile components and subsequent filling of pore spaces with stable materials, and the thermal ranges necessary for these processes can be clearly defined.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Synthetic opal
  • gemstone
  • thermal analysis
  • silanol
  • ethoxy groups

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 اردیبهشت 1405
  • تاریخ دریافت: 16 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری: 13 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش: 25 اردیبهشت 1405