تاريخ النشر :
25/06/2014
عدد مشاهدات هذا الموضوع :
1003
تم نشر الموضوع بواسطة :
ندى موسى الرماحي
دراسة بحثية في جامعة بابل تبين تأثير الجزيئات النانوية على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للبولي أثيلين منخفض الكثافة
بينت دراسة بحثية للباحثة زهراء عمران موسى من كلية هندسة المواد بجامعة بابل تأثير الجزيئات النانوية على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للبولي أثيلين منخفض الكثافة بعد مناقشة رسالتها لنيل درجة الماجستير في هندسة المواد باختصاص البوليمر والموسومة(تأثير الجزيئات النانوية على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للبولي أثيلين منخفض الكثافة ).حيث ركزت الدراسة على تحسين المواصفات الميكانيكية والفيزيائية للبولي اثيلين منخفض الكثافة (LDPE) من خلال تقويته بجزيئات اسود الكاربون النانوية نوع N330CB لغرض استخدامه في تطبيقات عديدة مثل خلايا الوقود , والمركبات الكبيرة لتخزين الهيدروجين,وأجهزة الاستشعار الكيميائية والأجهزة الإلكترونية النانوية وغيرها من التطبيقات.حيث أن مادة البولي إثيلين المنخفض الكثافة LDPE قويت وخلطت ب (8% ,4% , 2%) من جزيئات اسود الكاربون النانوية لتنتج مادة مركبة نانوية .
وقد تم تحضير العينات من المادة المركبة النانوية لغرض أجراء كل فحص من الفحوصات وفق المقاييس العالمية مثل مقاومة والكثافة وقياس السيولة (MFI) وكذلك الموصلية الحرارية والمسح الضوئي المجهر الإلكتروني ((SEM والمسح التفاضلي (DSC) حيث اظهرت النتائج بأن الكثافة للمادة المركبة المقواة بالجزيئات النانوية لأسود الكاربون حيث ان الكثافة تزداد مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون لكن بعد عملية الكبس الحراري تقل الكثافة مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون لجميع العينات بسبب وجود التوجه يحدث أثناء عملية البثق وبعد الكبس الحراري تقل الكثافة نظرا لان السلاسل سوف تعود إلى الوضع عشوائي مما يؤدي إلى انخفاض في الكثافة.
كما أظهرت النتائج ايضا أن مقاومة الشد تزداد مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون للعينة 4% اسود الكاربون مقارنة مع العينة النقية بعدها تقل عند النسب 2% و8% النقص ان بسبب ضعف الالتصاق بين المادة الاساس ومادة التقوية كما مبين بالرسم في الفصل الرابع.بينما معامل المرونة يزداد مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون لجميع العينات ومقاومة الصدمة تزداد للعينة ذات نسبة اسود الكاربون 2% مقارنة بالعينة النقية بعد ذلك تقل مقاومة الصدمة مع زيادة نسبة الكاربون ويستقر التصرف لمقاومة الصدمة بسبب التكتل الذي يحصل لجسيماتCB حيث تبدأ بالتشكيل داخل المادة الاساس والتي تؤدي في الحد من مقاومة صدمة البوليمر أما قيم الصلادة فأنها تزداد للعينات مع زيادة نسبة اسود الكاربون ما عدا النسبة 4% التي فيها تقل الصلادة.كما إن قيم الموصلية الحرارية فأنها تقل مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون ماعدا نسبة 2% حيث تزداد الموصلية الحرارية بينما سيولة المادة تقل لجميع العينات مع زيادة النسبة المئوية لأسود الكاربون. وأيضا الخصائص الريولوجية (MFI) حيث تقل مع زيادة محتوى CB مما تؤدي الى زيادة اللزوجة. وتظهر الخصائص المورفولوجية بصورSEM منذ ان نتمكن من الحصول على سطح أملس من عينات مختلفة على نطاق واسع منmagnification هذا قد يكون بسبب الالتصاق الجيد بين البوليمر ومادة التقوية اذ أظهرت نتائجDSC ازاحة درجة الانتقال الزجاجية نحو الجانب الإيجابي، بينما درجة الذوبان أو الانصهار تزداد مع زيادة محتوىCB بينما تنخفض درجة حرارة التبلور مع زيادة محتوى CB بسبب أنCB النانوية تقييد حركية السلاسل البوليمرية التي تمنع عملية التبلورشد والصلادة ومقاومة الصدمة وأيضا يتم فحص الحجم الحبيبي لاسود الكاربون من خلال جهاز فحص او تحليل الحجم الحبيبي نوع .Bettersize 2000 laser particle size analyzer .
بقلم / رافع عبد القادر
|