دراسة الناقلية الضوئية لفيلم رقيق من بلاستيك البولي ستايرين (PS) المحضر بطريقة التغطية بالدوران (SPIN COATING)

درست في هذا البحث العلاقة بين الناقلية الضوئية ( opϬ ( Optical Conductivity و كلاً من طاقة الفوتون (hν) , و معامل الامتصاص ( α (absorbance coefficient , و النفوذية ( T ( Transmittance , و معامل الانكسار ( no ( refractive index , و معامل العزل الكهربائي الحقيقي و التخيلي (εr , εi) (real and imaginary part of dielectric coefficient), و v سرعة دوران جهاز الترسيب (Spin Coater), و ذلك عند طول موجة محدد هو (600nm), لفيلم رقيق نقي (pure thin film) محضر من مادة عضوية بوليميرية هي بولي ستايرين (Polystyrene), بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating), من أجل سرعات هي (1000, 2000, 3000) RPM في درجة حرارة الغرفة و تحت الضغط الجوي النظامي. تبين من هذه الدراسة أن فيلم PS الرقيق هو فيلم نفوذ للأشعة تحت الحمراء القريبة, حيث تراوحت نفوذيته بين (85-90)%, و أن الناقلية الضوئية opϬ تزداد بازدياد طاقة الفوتون, فتأخذ أعلى قيمة لها 1.67 X 1014 1/sec عند الطاقة , ( hν = 3.1 ev ) الموافقة لطول الموجة ( λ= 400nm) من أجل السرعة 1000RPM أي أنها تنشط في مجال الأشعة المرئية. و وجدنا أنها تتناقص مع ازدياد سرعة دوران ترسيب البوليمير. و كانت قيم Eg للانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة مساوية الى (2.5ev) , (2.4ev) , (2.3ev) في الأفلام المحضرة وفق السرعات 1000RPM, 2000RPM, 3000RPM على الترتيب. أما للانتقالات الالكترونية المباشرة الممنوعة فكانت تساوي (2.3ev) , (2.2ev) , (2.1ev) للأفلام المحضرة على الترتيب. بينما كانت أكبر قيمة لطاقة يورباخ Eu تساوي الى (163mev) الموافقة للسرعة 1000RPM و أقل قيمة لها تساوي (109mev) الموافقة للسرعة 3000RPM.

التقسية السطحية لسبيكة الألمنيوم 7075 عن طريق الترسيب الكهربائي للنيكل المتبوع بالمعالجة الحرارية

تم في هذا البحث دراسة عمليات التقسية السطحية لسبيكة الألمنيوم 7075 بالطلاء الكهربائي بالنيكل، و من ثم تم تعريض طبقة الطلاء المتشكلة إلى أنواع مختلفة من المعالجات الحرارية (الانتشار)، و قد حصلنا على طبقات مختلفة السماكة من النيكل.

تحضير أفلام رقيقة نقية من بولي فينيل كلورايد PVC و دراسة تأثير سرعة الدوران على الثوابت الضوئية

قمنا في هذا البحث بتحضير أفلام رقيقة نقية من بوليمير فينيل كلورايد PVC, بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating), من أجل ثلاث سرعات (1000,2000,3000)RPM, و ذلك بترسيبها على قواعد زجاجية من النوع (Microscope cover glass) عند درجة حرارة الغرفة. درست الامتصاصية (Absorbance) و النفوذية (Transmittance) لهذه الأفلام في المنطقة المرئية و فوق البنفسجية (UV-VIS) للأشعة الضوئية. علاوة على ذلك قمنا بحساب معامل الامتصاص α(absorbance coefficient) و عمق النفاذ الضوئي للسطح δ(Skin Depth) و معامل الانكسار (Reflectance coefficient) no, و معامل العزل الكهربائي ε بجزأيه الحقيقي و التخيلي, و حسبنا أيضاً قيمة فجوة الطاقة Eg للانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة منها و الممنوعة. أظهرت الأفلام نفوذية عالية بحدود (80-90)% في مجال الأشعة تحت الحمراء و ذلك بدلالة سرعة الدوران فبلغت الحد الأقصى 80% تقريباً بالنسبة للسرعة 1000RPM, و 90% تقريباً بالنسبة للسرعة 3000RPM كما تناقصت قرينة الانكسار no بازدياد سرعة الدورانحيث وجدنا أنها تتراوح بين3.67 و 4.56 عند السرعتين 3000RPM و 1000RPM على الترتيب في حين تناقص عمق النفاذ السطحي δبازدياد سرعة الدوران فكانت أصغر قيمة له 0.0000531cm عند السرعة 3000RPM, و أكبر قيمة له cm0.00023 عند السرعة 1000RPM.

فعالية الطلاء الانتشاري بالكروم على الخواص الميكانيكية و الكيميائية للفولاذ منخفض نسبة الكربون

دُرِس في هذا البحث آلية انتشار ذرات الكروم و الخواص الميكانيكية و الكيميائية لطبقة الطلاء الانتشاري بالكروم في الفولاذ منخفض نسبة الكربون، و التي تعتبر إحدى تقنيات المعالجة السطحية. حيث تم إجراء العديد من التجارب العملية في وسط إشباعي مسحوقي من أجل تشكيل طبقة طلاء انتشاري تحتوي على الكروم الذري الذي سينتشر داخل السطح المعالج. و تمت دراسة بعض الخواص الميكانيكية و الكيميائية بعد القيام بالطلاء الانتشاري بالكروم. بينت نتائج الاختبارات أن متانة الشد و القساوة الميكروية و مقاومة التآكل الكيميائي قد تحسنت بعد الطلاء الانتشاري بالكروم، كما ازدادت عمق طبقة الطلاء بزيادة زمن الإبقاء في الفرن و درجة الحرارة، حيث انعكست هذه العلاقة بمنحنٍ من الدرجة الثانية. بالمقابل فقد انخفضت المطيلية. تؤكد نتائج البحث إمكانية استخدام الطلاء الانتشاري بالكروم كمعالجة واعدة في رفع كفاءة عناصر الآلات المعرضة للأكسدة أو للتآكل الكيميائي في مختلف درجات الحرارة.

إمكانية استخدام مواد كيميائية جديدة كطبقات تبطين للتقليل من الاحتكاك و الإهتراء و التآكل

تم قياس و تحديد سلوك التآكل و الاحتكاك لطبقة تبطين مركّبة من مادتي الكربون و الفلور بنسب تركيب معيّنة لكلٍ منها. تم رش طبقة التبطين هذه حرارياً على قرص مصنوع من حديد الصب ( فونت ). تم إجراء الانزلاق بين مسامير أسطوانية مصنوعة من مواد تبطين مكابح عضوية و الأقراص المطلية ( المغلّفة ) و غير المطلية. تم تحديد خواص مواد التبطين بعد قياس قيم القساوة و المسامية و مقاومة التآكل فيها. تم اختبار خواص مقاومة التآكل في طبقة التبطين اعتماداً على عملية تعريضها لمادة Nacl بنسبة صغيرة لمدة تزيد عن مائة و خمسين ساعة. تميزّت طبقة التبطين بأفضل مقاومة تآكل، تم إجراء اختبارات قياس قيم التآكل و الاحتكاك عند قيم ضغط تماس متفاوتة مابين (1.5MPa ÷ 7MPa) و بسرعة انزلاق 1m/sec و3m/sec.

تحضير طلاء و توصيفه من راتنج ايبوكسي / أمين حلقي اليفاتي

تناول هذا البحث تحضير طلاء من راتنج الإيبوكسي و عامل التصالب الأميني (المقسي) في درجة حرارة المخبر باستعمال نسب مئوية مختلفة من عامل التصالب و دراسة التغيرات البنيوية في هذا الطلاء بواسطة مطيافية الأشعة تحت الحمراء في المجال المتوسط و تحديد درجة التصالب للطلاء.

تصحيحات مقترحة على علاقات الخواص الفيزيائية لأغشية رقيقة متعددة الطبقات من مواد عازلة

تحظى الأدوات الضوئية المفيدة في مجال التحكم بمعاملات النفوذ و الانعكاس، مثل الأغشية الرقيقة متعددة الطبقات، و البلورات الفوتونية، و بنى براغ المختلفة على صورة قوالب أو أغشية رقيقة متعددة الطبقات بأهمية كبيرة في مجال العلوم الضوئية الطيفية.

تصنيع بلورات فـوتـونيـة و تـوصيفـها

البلورات الفوتونية هي أوساط دورية قليلة الضياع للطاقة تستخدم للتحكم بالضوء يرتكـز عملهـا على دورية قرائن انكسار الأوساط الجهرية المكونة لها. و تستخدم لدراسة هذه البلورة نظرياً معادلات ماكسويل، غير أن إيجاد الحلول العامة لهذه المعادلات تحليلياً أمر صعب لأننا نتعامل مع متجهات، لذلك نلجأ إلى الحلول العددية عند حساب العصابة الفوتونيـة الطاقية PBG و معاملي الانعكاس و النفاذية.

طريقة جديدة لختم طبقات الألمنيوم المؤكسد أكسدة مصعدية بحمض الكبريت

استخدمت مزائج من خلات الأمونيوم و طرطرات الأمونيوم بوجود كلوريد بنزيل ألكيل ثنـائي ميتيـل أمونيوم لختم طبقات الألمنيوم المؤكسدة أكسدة مصعدية بحمض الكبريت. و لقد أظهرت خلات الأمونيـوم تأثيراً تآزرياً مع طرطرات الأمونيوم أكسب سطح الألمنيوم المؤكسد حماية ممتازة و دائمة ضد التآكل، كما أظهرت طرطرات الأمونيوم تأثيراً تآزرياً مع كلوريد بنزيل ألكيل ثنائي ميتيـل أمونيـوم (كلوريـد بنـز ألكونيوم) أدى إلى تثبيط تشكل ما يسمى البوهيمايت. و لقد أجريت دراسة لجودة و ديمومـة خـتم سـطح الألمنيوم المؤكسد بالطريقة الجديدة باستخدام اختبارات مراقبة جودة الختم القياسية و الاختبار المعـروف باسم (salt- salt-spray(fog) test (ASTM B117-97.

ترسيب أغشية من أكسيد القصدير بواسطة ليـزر CO2 مستمـر و توصيفها

تملك أغشية أكسيد القصدير استخدامات واسعة، و خصوصاً في مجـال النواقـل الـشفافة و الخلايـا الشمسية و مستشعرات الغاز و المواد ذات الكهربائية الإجهادية، و يعد الترسيب بواسطة الليزر مـن أهـم الطرائق المتبعة للحصول على هذه الأغشية. قمنا في هذا البحث بتطوير طريقة للحصول علـى أغـشية متجانسة من أكسيد القصدير SnO2 تعتمد على تبخير أهداف ركامية من هذا الأكسيد بواسطة ليزر CO2 مستمر منخفض الاستطاعة W 70 في الضغط الجوي العادي مع ترتيب يستخدم مروحة تضمن الحـصول على أغشية متجانسة. و قد تعرضت بعض هذه الأغشية لعمليات تلديين في شروط مختلفة، قمنا بعد ذلك بتوصيف هذه الأغشية و دراسة خصائصها. فقد أظهرت الصور المأخوذة بالمجهر الضوئي وجود درجـة عالية من التجانس و أوضح طيف انعراج الأشعة السينية وجود درجة من التبلـور للحبيبـات البلوريـة تختلف باختلاف التحضير و درجة حرارة التلديين annealing ،حيث وجد أنه يوجد توجه بلوري مفـضل وفق المستوى (110) . و قد أعطت نتائج الامتصاصية الضوئية معلومات عن قيمة الثغرة الطاقية الفعالـة Eg للعينات قبل المعالجة الحرارية و بعدها فقد وجد أنه بالنسبة لـبعض الأغـشية تكـون 2ev.3 = Eg (انتقالات غير مباشرة) قبل المعالجة، و بعد المعالجــة تصبـح (ev 3.1 = Eg) انتقالات مباشرة. أظهرت الأغشية المعرضة لشروط تلدين قاسية عدم تماثـل المنـاحي فـي خصائـصها الـضوئية و الكهربائية، و تجلى ذلك من خلال اختلاف الامتصاصية للغشاء نفسه من أجل اتجاهين متعامدين. و ظهـر ذلك أيضاً في المقاومة الكهربائية التي يدل سلوكها مع درجة الحرارة إلى وجود خصائص نـصف ناقـل بارزة. تتغير قيمة Eb من 73ev.0 قبل التلدين إلى 37ev.0 من أجل أحد الاتجاهين و 32ev.0 من أجـل الاتجاه المعامد.