رسالة في كلية هندسة المواد تبحث استخدام تقنية البرم الكهربائي لتصنيع متراكبات بوليمرية نانوية


تاريخ النشر : 11/24/2021
عدد مشاهدات هذا الموضوع : 26
تم نشر الموضوع بواسطة : وسام عماد ناجي المعموري
 
وسام الأسدي 
بحثت رسالة ماجستير في كلية هندسة المواد بجامعة بابل، للطالب احمد عامر فليح عن (استخدام تقنية البرم الكهربائي لتصنيع متراكبات بوليمرية نانوية مع انابيب الكاربون النانوية لاستخدامها في التطبيقات ذات التحسس الكهربائي العالي).تضمنت الدراسة استخدام تقنية البرم الكهربائي لتصنيع الياف متراكبة نانوية من البولي ستايرين المذاب بالثنائي مثيل فورمول أمايد بنسب (16،14،12 % نسبة وزنية) مضافا اليها الكاربون النانوية المتعدد الجدران بنسب (200،140،100جزء بالمليون) وتم إضافة صبغة طبيعية مستخلصة من الأوراق الصفراء لزهرة من سلالة  عائلة عباد الشمس  في الثنائي مثيل فورمول أمايد واضافتها على أفضل وجبة من الوجبات المحضرة لتحسين الخواص الناتجة لها بوزن (0.063 غرام) تم اضافتها على الوجبة ذات تركيز البوليمر (12 %نسبة وزنية) والتي هي أفضل وجبة ناتجة اعتمادا على قيم فجوة الطاقة للنماذج المحضرة.وتم إجراء العديد من الفحوصات للمحاليل المحضرة وللألياف الناتجة مثل استخدام تقنية الاشعة تحت الحمراء لتبيان التفاعل بين المكونات ومعرفة الاواصر الناتجة والتركيب،وكذلك فحص الالياف المحضرة بتقنية المجهز الالكتروني الماسح ذي الانبعاث بالمجال لدراسة المورفولوجية للألياف وتوزيعها وحساب معدل الأقطار الناتجة كذلك تم دراسة تضاريس السطح ومعدل الخشونة والخشونة النسبية وعامل تحمل السطح باستخدام مجهر القوى الذرية أيضا تم فحص زاوية الترطيب لمعرفة تأثير الرطوبة على الالياف الناتجة ومقاومتها لها فيما اذا كانت الالياف محبة للماء ام كارهة للماء،أيضا تم عمل فحص الالياف بتقنية الاشعة فوق البنفسجية لاستخراج قيمة فجوة الطاقة والامتصاصية ومعامل الاخماد ومعامل التشتيت والموصلية الضوئية.أما فحوصات المحلول فقد شملت فحص التوصيلية الكهربائية وفحص اللزوجة وفحص الشد السطحي.
وأثبتت النتائج ان التفاعل بين المكونات هو تفاعل فيزيائي وأن معدل قطر الالياف المحضرة يقل بزيادة نسبة الكاربون النانوي المتعدد الجدران  واضافة الصبغة وتزداد الأقطار للألياف بزيادة تركيز البولي ستايرين وتحسن التوجيهية للألياف المحضرة حيث كانت الأقطار للوجبة ذات تركيز البوليمر (12% نسبة وزنية) قيمها (0.649،0.847،0.750،0.317 مايكرومتر) ل (200،140،100،0 جزء بالمليون) تركيز الكاربون النانوي متعدد الجدران على التوالي ومعدل اقطار (1.19، 1.3120.838، ، 0.79مايكرومتر) ل (200،140،100،0 جزء بالمليون) تركيز الكاربون النانوي متعدد الجدران على التوالي لوجبة الصبغة  وتم الاستدلال على عنصر الكاربون والعناصر المكونة للصبغة من خلال منحنيات تشتيت طاقة الاشعة السينية،نتائج السطح اثبتت ان الخشونة السطحية تزداد بزيادة نسب إضافة الكاربون النانوي المتعدد الجدران وزيادة عامل تحمل السطح للألياف الناتجة مما يعزز من الخصائص الميكانيكية لها،نتائج فحص زاوية الترطيب اثبتت ان الاغشية المحضرة أصبحت محبة للماء عند النسب البوليميرية (16،14% نسبة وزنية) وكارهه للماء للنسبة (12% نسبة وزنية) وكذلك بعد إضافة الصبغة النباتية بوزن (0.063 غرام) الى المجموعة الأفضل خصائص ذات التركيز(12% نسبة وزنية) ازدادت قيمة زاوية الترطيب لتصبح اكثر كرها للماء اما قيمة فجوة الطاقة في المجموعة ذات تركيز البوليمر (12% نسبة وزنية) كانت اقل من باقي الوجبات الأخرى حيث وصلت اقل قيمة لفجوة الطاقة فيها الى حوالي (2.24 الكترون فولت) للعينة (12% نسبة وزنية بولي ستايرين/140 جزء بالمليون كاربون نانوي متعدد الجدران).
وهذه المجموعة اختيرت كأفضل مجموعة من هذه النتيجة وبعدها تم إضافة الصبغة النباتية اليها حيث قد سببت الإضافة للصبغة في تقليل فجوة الطاقة الى حوالي (0.2 الكترون فولت) للعينة (12% نسبة وزنية بولي ستايرين/200 جزء بالمليون كاربون نانوي عديد الجدران/0.063 غرام صبغة نباتية) وقيمة (0.4 الكترون فولت) بالنسبة للعينة (12% نسبة وزنية بولي ستايرين/140 جزء بالمليون كاربون نانوي عديد الجدران/0.063 غرام صبغة نباتية) وبلغت اعلى قيمة للموصلية الضوئية (106×6.85) لعينة (12% نسبة وزنية بولي ستايرين/200 جزء بالمليون كاربون نانوي عديد الجدران/0.063 غرام صبغة نباتية) وهذا يعتبر مؤشر على زيادة التحسس الكهربائي والضوئي بإضافة الصبغة النباتية اليها،الموصلية الكهربائية للمحلول أيضا تحسنت بشكل كبير عند إضافة الصبغة النباتية بمقدار( 36 سيمنز/سنتيمتر).اما فحص اللزوجة فقد اظهرت النتائج نقصان اللزوجة عند زيادة نسب إضافة الكاربون النانوي عديد الجدران وزيادة قليلة في عينات الصبغة المحضرة اما الشد السطحي بقي ثابت تقريبا للوجبة الواحدة مع زيادة طفيفة حصلت في وجبة عينات الصبغة.