طالبة دراسات عليا تنال شهادة ماجستيرعلوم مواد في دراسة وتحضير متراكبات بوليمرية الكتروليتية

منح فرع علم المواد - قسم العلوم التطبيقية في الجامعة التكنولوجية شهادة ماجستير للطالبة رسل اياد محمد امين عن رسالتها الموسومة "دراسة وتحضير متراكبات بوليمرية الكتروليتية " حيث اقيمت المناقشة على القاعة المرحوم أ.د عبد المطلب ابراهيم الشيخ في القسم .
وتألفت لجنة المناقشة من أ.د بلقيس محمد ضياء رئيسا وبعضوية أ.م.د أوهام محمد حميد و أ.م.د فاروق ابراهيم جامعة بغداد/ كلية التربية أبن الهيثم / قسم الفيزياء وأ.م.د ناهدة جمعة حميد مشرفاً و أ.د علية عبد المحسن شهاب خبيرا علميا وأ.م.أياد جهاد شمس الدين خبيرا لغويا .
حيث بينت الباحثة ان الهدف من اجراء البحث هو تحضير متراكبات بوليمرية الكتروليتية. وجرى استخدم في هذا البحث البولي فينيل الكحول PVA)) Poly Vinyl Alcohol)) كمادة اساس كما حضر المحلول الالكتروليتي من مسحوق كربونات الليثيوم Li2CO3)) مع مسحوق كربونات الباريوم BaCO3)) وبنسبة (7:3) واضيف الى المادة الاساس وبنسبة (35%(Li2CO3) + (BaCO3)). وحضرت النماذج بطريقة الصب ودرست خواصها التركيبية، الميكانيكية، البصرية، الكهربائية، والعزلية قبل اضافة TiO2و Al2O3وبعدها وبالتراكيز 5%) و20%). وكانت اعلى قيمة لمتانة الشد (47.67Mpa) لعينة PVA.
ولوحظ تناقص واضح في متانة الشد عند اضافة Li2CO3+BaCO3)) 35%الى PVA مما يدل على ان المحلول الالكتروليتي Li2CO3+BaCO3)) مادة هشة، اما بإضافة Al2O3 وبالتراكيز ( 5%و20%) لوحظ تناقص نظامي في متانة الشد بزيادة تركيزAl2O3. في حين عند اضافة TiO2 وبالتراكيز ( 5%و20%) لوحظ تزايد في متانة الشد عند التركيز 5%TiO2 الى (10.51MPa)ثم تناقصها الى (7.107MPa) عند التركيز 20%TiO2. حللت النماذج مدار البحث طيفيا خلال الفحص أظهرت النتائج زيادة في طيف الامتصاصية للـ(PVA) عند أضافة المحلول الالكتروليتي35%(Li2CO3+BaCO3) ) قبل أضافة TiO2و Al2O3 وبعدها بالنسب أعلاه. لوحظ زيادة في طيف الامتصاص بزيادة نسبة TiO2 وAl2O3. اظهرت النتائج ان النماذج مدار البحث تمتلك فجوة طاقة مباشرة (Direct Energy Gap) وان قيمتها تقل بإضافة المحلول 35%) (Li2CO3+BaCO3))، وبإضافة TiO2وAl2O3، اذ تناقصت فجوة الطاقة الى (2.9eV) لعينة .20%TiO2 وجد زيادة في التوصيلية الكهربائية بارتفاع درجة الحرارة من (50-150)ºC بارتفاع درجة الحرارة تبدأ القطع البوليمرية Segments of) Polymer) بالحركة وتحرير الحاملات المقتنصة (Trapped Charge). اذ ان تحرير الحاملات المقتنصة يكون مقروناً بالحركة الجزيئية اذ كانت اعلى قيمة للتوصيلية(6.55E-6 (Ω.cm)-1) لعينة 5% TiO2 عند درجة حرارة (150ºC).
تعزى زيادة التيار مع درجة الحرارة الى عاملين رئيسين، حاملات الشحنة (Charge Carrier) وتحركية هذه الشحنات (Mobility) ان الزيادة في درجة الحرارة ستزيد من عدد حاملات الشحنة اُسّياً (Exponentially)، تعتمد التحركية على التركيب ودرجة الحرارة. عززت النتائج من خلال فحوص تأثير هال الذي اظهر ايضا ازدياد منتظم للتوصيلية الكهربائية بإضافة Al2O3، TiO2 (Electrolyte Solution).
بزيادة تركيز TiO2 وAl2O3 فان طاقة التنشيط تقلّ وينشأ عن ذلك زيادة في المراكز المحلية (Local Centers). فقد كانت اعلى قيمة للتوصيلية (3.56E-8 (Ω.cm-1)) لعينة 20%TiO2 كما اوجد ان زيادة تركيز حاملات الشحنة تعمل على تقليل تحركية حاملات الشحنة للنماذج مدار البحث. باستثناء التركيز TiO2 20% حيث لوحظ زيادة في التحركية الى (1.12E3 cm2/V.s) وتناقص في حاملات الشحنة نتيجة لحدوث التجمعات. اظهرت النتائج زيادة في التوصيلية المتناوبة للنماذج، PVA ، 35%(Li2CO3+BaCO3)/65%PVA قبل أضافة TiO2 وبعدها وتناقصها بإضافة Al2O3و بالنسب (5% و 20%). نلاحظ تغيراً غير نظامي للتوصيلية المتناوبة نتيجة لتغير حركة القطع البوليمرية (Segments Mobility) للـ.(PVA) حيث كانت اعلى قيمة للتوصيلية 6.16E-4
(Ω.cm)-1 لعينة TiO2 20%عند تردد (5MHz) ان التوصيلية تعتمد على درجة الحرارة والتردد وهذا ما يحدث في البوليمرات القطبية. لوحظ تزايد في ثابت العزل وعامل التشتت عند 20%بالنسبة عند اضافة 2TiO في حين تناقص نظامي بإضافة. Al2O3 وعززت النتائج من خلال فحوصات المجهر الالكتروني الماسح (SEM) وفحوص تحولات فورير(FTIR). ومن خلال النتائج لوحظ ان النماذج مدار البحث يمكن استخدامها كمواد الكتروليتية ولمختلف التطبيقات..... انتهى


تاريخ النشر : 10 / 11 / 2016 المصدر : أعلام القسم
رجوع