ผลของอินเดียมต่อสมบัติทางกลและความต้านทานการหมอง ของเงินสเตอร์ลิงที่ผสมซิลิคอน

Abstract

ศึกษาสมบัติทางกล อันได้แก่ความแข็ง ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานการหมองของเงินสเตอร์ลิง ที่มีอินเดียมและซิลิคอนผสมอยู่ในปริมาณแตกต่างกัน โดยเติมอินเดียมและซิลิคอนที่อยู่ในรูปของโลหะผสมทองแดง-ซิลิคอน ซึ่งปรากฏซิลิคอนและอินเดียมเหลืออยู่ในชุดตัวอย่าง 0-0.11% และ 0-2.13% โดยน้ำหนักตามลำดับ โดยหลอมเงินสเตอร์ลิงที่อุณหภูมิ 1373 K ในสภาวะบรรยากาศที่มีก๊าซอาร์กอนคลุมผิวน้ำโลหะอยู่ จากนั้นตัวอย่างที่ได้จึงได้รับการตรวจสอบส่วนผสมทางเคมี โครงสร้างจุลภาค สมบัติทางกลและทดสอบการหมองโดยแขวนชิ้นงานไว้ ในภาชนะปิดที่มีสารละลายอิ่มตัวของโซเดียมซัลไฟด์ แล้วนำมาตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของสีโดยเครื่องสเปคโตรโฟโตมิเตอร์ การทดลองพบว่าในเงินสเตอร์ลิงที่มีการผสมเฉพาะอินเดียม (ระหว่าง 1.03-2.09% โดยน้ำหนัก) ไม่ทำให้เงินสเตอร์ลิงมีความต้านทานการหมองสูงขึ้น และยังทำให้ความแข็งและความต้านทานแรงดึงของเงินสเตอร์ลิง ลดลงจากการที่ได้ลดสัดส่วนของทองแดงลง โดยเติมอินเดียมลงไปแทนที่ในชุดตัวอย่าง นอกจากนี้ยังพบลักษณะของโครงสร้างที่สอง มีการกระจายตัวอยู่ทั่วไปในเนื้อพื้น โดยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามปริมาณของอินเดียมที่ผสมลงไป แต่สำหรับเงินสเตอร์ลิงที่มีการผสมทั้งซิลิคอนและอินเดียม โดยมีปริมาณซิลิคอนเหลืออยู่ในชุดตัวอย่างระหว่าง 0.09-0.11% และมีอินเดียมผสมอยู่ในปริมาณ 0.53, 1.09, 1.60 และ 2.13% โดยน้ำหนัก พบว่าเงินสเตอร์ลิงมีความสามารถในการต้านทานการหมองสูงขึ้น ตามปริมาณอินเดียมที่ผสมลงไป โดยสูงขึ้น 33-40% เมื่อเทียบกับเงินสเตอร์ลิงธรรมดา (92.5% สเตอร์ลิง) และสูงขึ้น 31.84-38.65% เมื่อเทียบกับเงินสเตอร์ลิงที่ผสมซิลิคอน (ซิลิคอน 0.09-0.11%) ซึ่งจากการตรวจสอบปริมาณส่วนผสมในโครงสร้างจุลภาค พบอินเดียมและซิลิคอนผสมอยู่ทั้งในเนื้อพื้น และในโครงสร้างที่สองโดยขึ้นอยู่กับปริมาณอินเดียม และซิลิคอนที่เติมลงไป