جرت بعون الله تعالى مناقشة رسالة الماجستير للطالب فراس محمد طعمة عباس الجبوري من قسم الفيزياء والموسومة :
دراسة الخصائص التركيبية والكهربائية لمركبات الباريوم تيتانيت المطعمة بالكالسيوم والسترونتيوم النانوية المحضرة بطريقة السول – جل ذات الاحتراق التلقائي وذلك في يوم الثلاثاء الموافق 6 / 9 / 2016 وعلى قاعه المرحوم سالم عبد الحميد
وتألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :
أ.د. كاظم جواد كاظم رئيسا
أ.د. م.شهاب احمد زيدان عضوا
أ.م.د .احمد رفيق عبدالمجيد عضوا
أ.م.د .ابتهاج رحيم علي عضوا
أ.م.د .فاروق ابراهيم حسين عضوا ومشرفا
الخلاصة
تم في هذا البحث تحضــير مركبات تيتانيت البـــاريوم النانــوية
(Ba1-xSrxTiO3)لقيم(x=0,0.26,0.28,0.30,0.32,0.34) ،و(Ba1-xCaxTiO3) لقيم (x=0.2,0.4,0.6,0.8), باستعمال طريقتين مختلفتين للتحضير, الاولى طريقة جديدة تستعمل لأول مرة في تحضير مركبات التيتانيت انفة الذكر، وهي طريقة السول-جل ذات الاحتراق التلقائي، والثانية هي طريقة السول –جل,اذ تم تحضير عشرون عينة من المساحيق النانوية للمركبين النانويين (Ba1-xSrxTiO3)،( Ba1-xCaxTiO3) وبصورة عشرة عينات لكل طريقة من طريقتي التحضير وبحسب قيم(x) لكلا المركبين ،ثم اجريت عليها الفحوصات والدراسات الاتية.
- تم استعمال تقانة طيف حيود الاشعة السينية(XRD),للتأكد من تشكيل الطورالمطلوب في عينات المركبين النانويين باريوم سترونتيوم تيتانيت(Ba1-xSrxTiO3)،وباريوم كالسيوم تيتانيت(Ba1-xCaxTiO3)،اذ اظهرت نتائج الفحوصات و من خلال مقارنتها بالبطاقات القياسية العالمية(ICDD),و كذلك من اجراء الفهرسة البرمجية لها باستعمال برنامج (FULL PROF), تشكيل الطور الرباعي ووجوده في جميع العينات المحضرة بطريقة السول-جل ذات الاحتراق التلقائي وطريقة السول-جل على الرغم من استبدال ايون (Ba+2),بالأيون (Sr+2), والايون (Ca+2),في كلا المركبين, كذلك بينت نتائج عملية الفهرسة البرمجية جودة عملية التصفية(GOF),اذ كانت قيمها اكبر من الرقم(1)،لجميع العينات، كما تم استعمال برنامج (Powder cell)،من حزمة برامج(Full proof)،لرسم شكل الشبيكة البلورية للمركبين النانويين (BaSrTiO3)، و(BaCaTiO3)،مع مواقع ذرات العناصر فيها ،واحداثياتها الذرية وادرجت باقي اطوال الاواصر بين الذرات والزوايا فيما بينها في الملحق.
- تمت دراسة الخواص التركيبية للمركبين النانويين (Ba1-xSrxTiO3),(Ba1-xCaxTiO3), وتأثير استبدال ايون (Ba+2)، بالأيون (Sr+2)، والايون (Ca+2)عليها ،باستعمال نوعين من الفحوصات هما فحص حيود الاشعة السينية(XRD)،وفحص المجهر الالكتروني الماسح(SEM)،اضافة الى فحص طيف الاشعة السينية المشتتة للطاقة(EDX) الملحق به، اذ بينت النتائج نقصان كل من معلمات الشبيكة وحجم خلية الوحدة والكثافة النظرية والحجم الحبيبي للعيناتبزيادة تركيز الايون (Sr+2)،والايون(Ca+2)، في كلا المركبين المحضرين بطريقة السول- جل ذات الاحتراق التلقائي ،سلسلة(F)،(C),والمحضرين بطريقة السول-جل سلسلة (S)،(T),غير ان نسبة الرباعية () بقيت اكبر من الرقم(1)،بالرغم من زيادة نسبة الايونين(Sr+2), (Ca+2),في المركبين وهي دلالة على وجود الطور الرباعي في كل العينات و لجميع قيم(x).
- قسمت عينات كل من المركبين النانويين (Ba1-xSrxTiO3),سلسلة(F), للقيم(x=0,0.26,0.28,0.30,0.32,0.34), (Ba1-xCaxTiO3) ,سلسلة(C), للقيم
(x=0.2,0.4,0.6,0.8),المحضران بطريقة السول-جل ذات الاحتراق التلقائي ,
،الى ثلاث مجاميع تم كبسها تحت ضغط (5ton/cm2)، بصورة عشرة اقراص لكل مجموعة بحسب قيم(x)، ولبدت بدرجة حرارة(1100Cᴼ)لمدة(4h).
- استعملت المجموعة الاولى في حساب الكثافة الظاهرية والمسامية باستعمال قاعدة ارخميدس لدراسة تأثير استبدال ايون((Ba+2،بالأيونين(Sr+2), (Ca+2)عليهما،اذ اظهرت النتائج ان قيم كل من الكثافة الظاهرية والمسامية تتغير بالزيادة والنقصان مع زيادة تركيز ايوني(Sr+2)، (Ca+2)، في عينات السلسلتين(F)، (C).
- تم طلاء وجهي كل قرص من عينات المجموعة الثانية سلسلة(F)، وسلسلة(C)، بمادة معجون الفضة للحصول على متسعة سيراميكية من كل قرص ودراسة خواصها الكهربائية وتأثير الاستبدال بأيوني(Sr+2)، (Ca+2)، على الخواص الكهربائية لكل متسعة سيراميكية محضرة ،اذ اجريت عليها مجموعة من الفحوصات الكهربائية تضمنت قياسات كل من ثابت العزل الكهربائي ،ومعامل الفقد العزلي ،والتوصيلية الكهربائية المتناوبة والمستمرة ،اذ اظهرت النتائج نقصاناً في قيمة ثابت العزل الكهربائي لعينات السلسلتين(F)، (C)،بزيادة التردد عند درجة حرارة الغرفة ،كذلك بينت النتائج زيادة ثابت العزل الكهربائي عند نسب معينة مع زيادة تركيز ايون(Sr+2)، في عينات السلسلة(F) ذات الصيغة الكيميائية(Ba1-xSrxTiO3)،وكذلك زيادته عند نسب معينة للاستبدال بأيون(Ca+2)،في عينات السلسلة(C)، ذات الصيغة الكيميائية(Ba1-xCaxTiO3)،ونقصان قيمة ثابت العزل الكهربائي عند باقي النسب ،اما بالنسبة لمعامل الفقد العزلي بينت النتائج ان قيمته تقل مع زيادة التردد وتصل الى اقل قيمها عند الترددات العالية، وكذلك تغيرت قيم معامل الفقد العزلي مع زيادة تركيز ايوني(Sr+2)، (Ca+2)، في عينات السلسلتين(F)، (C)،كذلك بينت نتائج قياس التوصيلية الكهربائية المتناوبة زيادتها مع زيادة التردد ,كما ان قيمتها تتفاوت وتتغير مع زيادة تركيز ايوني (Sr+2)، (Ca+2)، في عينات السلسلتين(F)، (C)،اما التوصيلية الكهربائية المستمرة فان قيما تتفاوت وتتغير فتقل قيمها وتزداد مع زيادة تركيز ايوني(Sr+2)، (Ca+2)،المستبدلة في عينات السلسلتين(F)، (C).
- استعملت المجموعة الثالثة في حساب ودراسة متانة العزل الكهربائي لعينات السلسلتين سلسلة(F)،ذي الصيغة الكيميائية(Ba1-xSrxTiO3)، وسلسلة(C) ذي الصيغة الكيميائية، (Ba1-xCaxTiO3)،اذ اظهرت النتائج ان قيمة متانة العزل الكهربائي تتفاوت لتزداد وتقل بزيادة تركيز ايوني (Sr+2)، (Ca+2)، في عينات السلسلتين(F)، (C).
- واخيراً بينت نتائج الفحوصات الكهربائية وفحص متانة العزل الكهربائي ان النسبة (X=0.30)،من عينات السلسلة(F)، ذي الصيغة الكيميائية(Ba1-xSrxTiO3)،امتازت بانها تمتلك افضل خواص كهربائية ومتانة عزل كهربائي ,فهي تمتلك اكبر ثابت عزل كهربائي ،واقل معامل فقد عزلي ،واقل توصيلية كهربائية متناوبة ومستمرة ،كما انها تمتلك اكبر متانة عزل كهربائي مقارنةً مع بقية عينات سلسلة(F)،كذلك بينت النتائج ان النسبة (X=0.6)،من عينات السلسلة (C)،ذي الصيغة الكيميائية(Ba1-xCaxTiO3)، امتازت بانها تمتلك افضل خواص كهربائية ومتانة عزل كهربائي ،فهي تمتلك اكبر ثابت عزل كهربائي ,واقل معامل فقد عزلي ,واقل توصيلية كهربائية متناوبة ومستمرة ،كما انها تمتلك اكبر متانة عزل كهربائي مقارنةً مع بقية عينات سلسلة(C)،وبذلك فان هاتين النسبتين هما افضل نسبتين لمتسعتان سيراميكيتان تم تحضريهما بطريقة السول –جل ذات الاحتراق التلقائي يمكن استعمالهما في العديد من التطبيقات.
وحضر المناقشةجمع من التدريسيين وطلبة الدراسات العليا وذوي طالب والضيوف الكرام
تمنياتنا للطالب بدوام التقدم والنجاح .
