تدريسية من فرع علم المواد تحصل على براءة اختراع في تصنيع حراريات من البوكسايت العراقي بأضافة الزركونيا المايكروية والنانوية

حصلت أ.م. د. ايناس محي هادي موسى التدريسية في فرع علم المواد على براءة اختراع عن (تصنيع حراريات من البوكسايت العراقي بأضافة الزركونيا المايكروية والنانوية) حيث شاركها في براءة الاختراع أ.م.د. محاسن هادي فاضل الجامعة المستنصرية – كلية العلوم – قسم الفيزياء.
وفي حديث عن براءة الاختراع التي نالتها التدريسية بينت أن للحراريات مكانة مرموقة بين المواد الهندسية المختلفة نظراً لكونها تدخل بشكل مباشر أو غير مباشر في كافة الصناعات الإنتاجية المتقدمة والتقليدية.فكل ما هو مصنع حولنا يمر بمرحلة إنتاجية تتضمن التجفيف أوالحرق.واكتشفت الحراريات مع اكتشاف النار، والخامات الطينية هي أقدم الحراريات التي أستخدمت، بعد ذلك استخدمت الخامات السيراميكية غير الطينية ثم الأكاسيد المتقدمة والمواد الصناعية كالكاربيدات والنتريدات وأخيراً المساحيق النانوية، ولا تشمل الحراريات المواد السيراميكية فقط بل تتعدى ذلك الى المواد المعدنية.
تغطي الحراريات مدىً واسعاً جداً من التطبيقات التي تختلف بظروف التشغيل، لذا يشتمل إنتاجها على إمكانية فريدة في التحكم بخصائصها سواءً عن طريق نوع ونسب المواد الأولية المكونة لها، والمواد المضافة،أو من خلال هندسيتها. لذا يمكن عد هذا البحث محاولة متواضعة للنهوض بحراريات الخامات السيراميكية العراقية والوصول بها الى مستوى الطموح، ومبدئياً تمتلك الخامات العراقية خصائص جيدة تضاهي الخامات الصينية والامريكية، يمكن تحسينها وبكفاءة عالية عن طريق إضافات مختارة بدقة إذ ان التعامل مع مثل هذه المواد يقتضي السيطرة الدقيقة على مجموعة كبيرة من المتغيرات التي تؤثر بشكل فاعل على أداء المنتج النهائي . فإنتاج حراريات عالية الأداء من خامات محلية متوفرة باحتياطي يسد الحاجة الصناعية خصوصا صناعة الزجاج لما تمتاز به هذه الصناعة من انخفاض الكلفة نتيجة لوفرة المواد الأولية عدا الافران هو موضع اهتمام الكثير من الباحثين لكونه يوفر الكثير من الأموال وفرص العمل.
وقد تحدثت الباحثة أيضا بأنه تم حرق خام البوكسايت العراقي عند1400)̊C) لتوفير البوكسايت المحروق وأجري التحليل الكيميائي وفحص حيود الأشعة السينية (XRD) لتقييم قابلية خام البوكسايت العراقي والبوكسايت المحروق لإنتاج الحراريات. وتم تحضير خلطة الحراريات من البوكسايت المحروق وبإضافة خام الكاؤلين بنسبة(10%).وأضيفت الزركونيا المايكروية والنانوية بالنسب(5%,10%,15%,20%) لتحسين خصائص البوكسايت العراقي ليناسب انتاج حراريات تدخل في صناعة الزجاج والمعادن.شكلت النماذج بالكبس شبه الجاف وبإضافة (10%) سليكات البوتاسيوم كمادة رابطة. جففت النماذج عند درجة حرارة الغرفة لمدة (24h)، ثم عند 110)̊C) لمدة (8h). بعد ذلك حرقت الحراريات عند 1400)̊C) ولزمن إنضاج (2h) وفقاً لبرنامج حرق مناسب لإنتاج الحراريات.أجريت الاختبارات التالية: حيود الاشعة السينية (XRD) والتصوير بالمجهر الألكتروني الماسح (SEM). والأختبارات الفيزيائية: التقلص الطولي والمسامية الظاهرية ونسبة امتصاص الماء والكثافة الظاهرية. الأختبارات الميكانيكية: متانة الإنحناء ومقاومة الإنضغاط ومتانة الكسر المحوري والصلادة وخشونة السطح. والاختبارات الحرارية: التوصيلية الحرارية والسعة الحرارية النوعية ومعامل التمدد الحراري ومقاومة الصدمة الحرارية والتحليل الحراري التفاضلي(DTA). وأخيراً المقاومة الكيميائية لمنصهر الزجاج.ووفقاً لنتائج فحص حيود الأشعة السينية ودراسة البنية المجهرية تتكون الحراريات المحضرة من طور المولايت والطور الزجاجي.امتلكت حراريات (البوكسايت- زركونيا نانوية) اقل نسبة تقلص طولي، واعلى كثافة ظاهرية.زيادة الكثافة الظاهرية للحراريات لاتؤثر سلباً في الخصائص الحرارية حيث انخفضت التوصيلية الحرارية والسعة الحرارية النوعية ومعامل التمدد الحراري وأزدادت مقاومة الصدمة الحرارية تبعاً للخصائص الحرارية للمواد السيراميكية المضافة.وتحسن الخصائص الميكانيكية بإضافة الزركونيا تحصل نتيجة للمتانة العالية للمواد السيراميكية المضافة ولتحقق آلية التمتين بالدقائق السيراميكية عملياً. أظهرت نتائج التحليل الحراري التفاضلي(DTA) الثبات الحراري العالي ضمن مدى الأختبار25-1500)̊C) لحراريات(البوكسايت- زركونيا نانوية).إضافة الزركونيا أدت إلى زيادة المقاومة الكيميائية للحراريات المحضرة تجاه منصهر الزجاج..... انتهى

رجوع