مناقشة رسالة طالب الماجستير حقي اسماعيل عبد من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالب الماجستير حقي اسماعيل عبد الموسومة دراسة بعض الخصائص المورفولوجية والميكانيكية للمتراكب النانوي MWCNTs , ZrO2 NPs بوليمر وذلك على قاعة الشهيد ذكاء عبد الأمير في الكلية.

تمضمنت الدراسة تحضير ودراسة تأثير اضافة كلاً من أنابيب الكربون متعددة الجدران النانوية ( Multi Wall Carbon Nanotubes) (MWCNTs)، ودقائق ثنائي اوكسيد الزركونيوم النانويZirconium Dioxide))(ZrO2NPs)،على بعض الخصائص (الميكانيكية)و(التركيبية)و(المورفولوجية) لمادة بوليمر البولي ميثيل ميثا اكريلايت (PMMA) ((Poly Methyl Methacrylate ، والذي استخدم كمادة اساس لنماذج المتراكبات المُعدة. وقد تم ذلك باستخدام طريقة الصب او التشكل اليدوي( Hand Lay -Up Molding) في اعداد النماذج وبدرجة حرارة الغرفة لأجل تحضيرعينة إلانموذج النقي من البولي ميثيل ميثا أكريلايت (PMMA-Pure)، وكذلك مجموعتين من النماذج البوليمرية المتراكبة والمدعمة بكلا المضافين MWCNTs)-PMMA),(PMMA-ZrO2 NPs) وبالنسب الحجمية المختلفة (Volume Fraction) وهي (0, 0.02, 0.04, 0.0.6, and 0.08 V.F%) ، وقد تم تقطيع النماذج بالاعتماد على الابعاد القياسية المذكورة في النظام العالمي للقياسات (ASTM) وكلاً حسب نوع القياس وابعاد العينة المحددة لكل اختبار. وقد أُجريت الاختبارات الميكانيكية للنماذج والمتمثلة ب (اختبار الصلادة ، اختبار الصدمة ،اختبار الانحناء وايضا اختبار الكلال) ,كذلك والفحوصات التركيبية المتمثلة بمطيافية الاشعة تحت الحمراء (FTIR) باستخدام تحويلات فورير, كذلك واختبار المورفولوجية المتمثل بفحص المجهر الالكتروني الماسح الباعث للمجال ( (FE-SEM.وقد بينت الدراسة من نتائج فحص الخصائص الميكانيكية تحسنا ملحوظا في الخصائص الميكانيكية مع زيادة نسبة الاضافة والتدعيم بالمواد النانوية ولجميع نماذج مجموعتي المتراكبين MWCNTs)-PMMA ) (PMMA-ZrO2 NPs) , وعند نسبة الاضافة (%(0.08 من عينات مجموعتي المتراكبين مقارنة بالعينة النقية ، وان الافضلية في تحسن تلك الخصائص تعود للعينات المدعمة بأنابيب الكربون متعددة الجدران النانوية MWCNTs)-PMMA )عن غيرها من النماذج، و لكلا من اختبار الصلادة (D Shore) ولاختبار مقاومة الصدمة Impact Test)) كذلك وتم ملاحظة نفس السلوك من نتائج اختبار الانحناء ذي الثلاث نقاط (The Three-Point Bending Test) وقد تبين أيضا التحسن الملحوظ بازدياد النسب الحجمية لقيم كلا من مقاومة الانحناء (Bending Strength), ومعاملات يونك الانحنائية ( Modulus Young's)، ويقابلهما اكبر قيم لمعاملات مرونة (يونك) الانحنائية. وكما تبين من خلال نتائج دراسة فحص الكلال (Fatigue) ولكلا المتراكبين، فقد كانت نتائج الكلال للمتراكبين (PMMA-MWCNTs)،(NPs -ZrO2 (PMMA وبالمقارنة مع قوة تحمل الاجهاد فهي الأعلى تحملا لعدد دورات الجهاز كما وهي الاطول عمراَ مع نتائج عينة البولي ميثيل ميثااكريلايت النقية (Pure – PMMA) والتي كانت هي الاقل قوة تحمل للإجهاد والاقصر عمرا للكلال من بقية النماذج .

كما اظهرت النتائج التركيبية لطيف الاشعة تحت الحمراء FTIR)) مجموعة الامتدادات والاهتزازات للأواصر و مواقع المجاميع الفعالة ومدى تأثر اضافة مواد التدعيم النانوية عليها، كما وقد اظهرت النتائج تاثر المواقع لمعظم القمم ولتلك المجاميع ولأغلب الاواصر بعد امتصاصية تلك الاشعة ومدى تأثير اضافة تلك المواد بمواقعها واهتزازاتها وانحناءاتها ما بعد تقوية وتدعيم البوليمر .

كما واظهرت نتائج فحص المورفولوجية بوساطة المجهر الذري الالكتروني الماسح الباعث للمجال (FE-SEM)لسطح الكسر،اقتراب سلوك كلا المتراكبين المدعمين(NPs ZrO2 (PMMA ، (PMMA-MWCNTs)من سلوك المواد اللدنة مقارنة مع شكل سطح الكسر لعينة البوليمر النقي (PMMA- Pure)، والذي كان يميل لشكل الكسر للمواد الهشة ((Brittle. وقد اكدت نتائج المورفولوجية ايضا التحسن الملموس في نتائج الصلادة والصدمة والانحناء والكلال، وهذا ما يثبت التحسن في الخصائص الميكانيكية للمواد المتراكبة بعد تدعيم البوليمر بالمواد النانوية .

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم أدناه: