منصة الرسائل والاطاريح: دراسة الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمادة السيراميك الكاؤوليني المدعم بالبولي استر غير المشبع

الخلاصة

في الدراسة الحالية تم تصنيع أجسام سيراميكية مسامية من مادة الكاؤولين عن طريق اضافة نشارة الخشب وبنسب حجمية (15 ، 30 , 45 %) وبحجوم حبيبية مختلفة (106, 250 , 425 ) مايكرون ، استخدمت طريقتان في تصنيع النماذج السيراميكية هما : طريقة الكبس شبه الجاف ، وطريقة القولبة اليدوية ، جففت النماذج السيراميكية بدرجة حرارة (110)°م ولمدة (24) ساعة ومن ثم أحرقت بدرجة حرارة (1000)°م و فترة مكوث ساعة واحدة ، بعدها تم اجراء عدد من الفحوصات الفيزيائية ( المسامية، الكثافة، التقلص الطولي ) والفحوصات الميكانيكية ( الصدم، الانضغاط ، الانحناء ) والفحص المجهري . تم استخدام مادة البولي استر غير المشبع في تقوية النماذج السيراميكية عن طريق ترشيحه داخل البنية السيراميكية ، ولغرض إتمام عملية تغلغل البوليمر داخل مسامات الهيكل المسامي تم استخدام تقنية الترشيح او التغلغل بالغمر الكلي للعينات في محلول البوليمر بوجود نظام تفريغ هوائي ، ومن ثم تم اجراء عملية التقسية للمادة البوليمرية بدرجة حرارة (115)°م ولمدة (15) دقيقة وتترك لتبرد داخل الفرن ، بعدها تم اعادة الفحوصات المذكورة للعينات المرشحة لغرض دراسة تأثير البوليمر المتغلغل على كل من الخواص الفيزيائية والميكانيكية . أظهرت نتائج اختبار المسامية ارتفاع مسامية النماذج بزيادة نسبة نشارة الخشب وزيادة الحجم الحبيبي لها إذ كانت أعلى مسامية عند حجم حبيبي (425μm) ونسبة إضافة (45%) ولكلا الطريقتين المستخدمتين في حين أن أقل مسامية كانت عند استخدام مادة الكاؤولين من دون إضافة ، بينما اعطت النماذج المشكلة يدويا مسامية أعلى من النماذج المكبوسة ، كما أظهرت النماذج المرشحة انخفاض في المسامية بشكل واضح . اختبار الكثافة يبين انخفاض كثافة النماذج مع زيادة كل من نسبة نشارة الخشب والحجم الحبيبي لها ، وأعطت النماذج المشكلة يدويا كثافة اقل من النماذج المكبوسة كما نلاحظ ارتفاع الكثافة بعد اجراء عملية الترشيح . اما اختبار التقلص الطولي فقد بين زيادة تقلص النماذج بزيادة كل من نسبة نشارة الخشب وحجمها الحبيبي وان تقلص العينات المشكلة يدويا كان اعلى من تقلص العينات المكبوسة كما لم يكن هناك تأثير لعملية الترشيح على التقلص الطولي للنماذج . نتائج الاختبارات الميكانيكية أظهرت انخفاض المقاومة بشكل عام مع زيادة نسبة مادة نشارة الخشب وزيادة الحجم الحبيبي لها . اما طريقة التصنيع فان النماذج المكبوسة كانت ذات مقاومة اعلى من النماذج المشكلة يدويا ، وبعد اجراء عملية الترشيح وجد ان هناك تأثير واضح للبوليمر الراشح على الخواص الميكانيكية حيث ارتفعت قيم المقاومة بعد الترشيح عما كانت عليه قبلها نتيجة وجود البوليمر كطور تمتين ضمن الجسم السيراميكي . ان ارتفاع قيم مقاومة الانحناء والصدم يؤكد بان المادة السيراميكية قد اكتسبت صفات تزيد من متانتها . اظهر اختبار الفحص المجهري وجود مسامية بشكل واضح قبل اجراء عملية الترشيح واختزالها الى أقل ما يمكن بعد عملية الترشيح نتيجة تغلغل البوليمر داخل المسامات حيث أكد الفحص المجهري نتائج اختبار المسامية