دراسة الخواص البصرية والكهربائية لمتراكبات PMMA/ اكسيد المعادن == Study the Optical and Electrical Properties of PMMA/Metal Oxide Composites
Author name:
رسل طه حسين
Supervisor name:
رغد صبحي الخفاجي
General topic:
Physics
Specific topic:
Solid State and Materials Physics
Degree:
Master
University:
University of Baghdad - Ibn Al-Haytham College Of Education For Pure Sciences - Physics Department
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1835 - p.pdf
Abstract:
يهدف هذا البحث الى تحضير متراكبات ثلاثية هجينة من PMMA مقواة بجسيمات TiO2 - Al2O3 وZrO2 بتقنية الصب .تم استخدام كسور وزنية (84 - 92) wt % من بولي ميثيل ميثا اكريلك ونسبة ثابتة % (4) من تيتانيا مع نسب وزنية تتراوح بين wt % (4 - 12) للالومينا والزركونيوم. تم دراسة المواصفات التركيبية من خلال حيود الاشعة السينية ومجهر القوة الذرية. بينت فحوصات صور مجهر القوة الذرية تجانس في البناء البلوري. اما الخواص العزلية فقد فحصت من خلال قياس ثابت العزل عند مدى تردد (102 - 106) Hz وبينت النتائج ظهور تاثير طفيف عند اضافة الالومينا للمتراكب الهجيني (PMMA - TiO2 - Al2O3) مقارنة بمضاف الزركونيوم للمتراكب الهجيني (PMMA - TiO2 - ZrO2) حيث قيم ثابت العزل تزداد مع زيادة التركيز (3.408500 - 10.69851). في حين يتناقص عامل الفقد بزيادة التردد للمتراكبات (PMMA - TiO2 - Al2O3)و(PMMA - TiO2 - ZrO2) . قيست التوصيلية الكهربائية المستمرة لمدى درجات حرارية تتراوح بين ( 313 - 373 )K ولوحظت زيادة في القيم التوصيلية بزيادة التركيز ودرجة الحرارة (5.5E - 10 - 8.52E - 10) (Ω.m) - 1 في حالة الزركونيوم المضاف للمتراكب الهجيني. تم حساب الثوابت البصرية للعينات المحضرة كدالة للطول الموجي وذلك باستخدام مطياف بمدى nm( - 1100200). حيث تم حساب معامل الامتصاص، معامل الخمود، معامل الانكسار وفجوة الطاقة البصرية, ومن حساب النتائج نلاحظ ان قيم معامل الامتصاص ومعامل الخمود ومعامل الانكسار لل(PMMA - TiO2 - Al2O3) اعلى من (PMMA - TiO2 - ZrO2) كدالة للطول الموجي، نلاحظ ايضا، انخفاض في قيم فجوة الطاقة البصرية المسموحة eV (2.90 - 2.50) في متراكبات الالومينا بينما من (2.90 - 2.58) eV للزركونيوم. وكذالك فجوة الطاقة البصرية الممنوعة (2.85 - 2.48) eV الكترون فولت للالومينا بينما eV (2.85 - 2.52) للزركونوم . | This study aims to synthesize ternary hybrid composites PMMA polymer matrix with TiO2, Al2O3 and ZrO2 as additives using casting technique. the weight fractions of matrix with range (84 - 92) wt %, fixed percentage (4) % of TiO2 and range of weight fractions with range (4 - 12) wt % of Al2O3 and ZrO2 were used as started materials. Characterization properties were examined through XRD and AFM. Obtained micrograph and XRD revealed homogeneity structure for Al2O3 filler. Dielectric properties such as dielectric constant were carried for range (102 - 106) Hz frequency .The addition of Alumina filler exibits slightly effect on dielectric constant values for prepared ternary hybrid composite (PMMA - TiO2 - Al2O3 ) compared with ZrO2 for ternary hybrid composite (PMMA - TiO2 - ZrO2) where dielectric constant increases as concentration increases (3.408500 - 10.69851) . Dissipation factor decreases with increasing frequency in composite (PMMA - TiO2 - Al2O3) and (PMMA - TiO2 - ZrO2). DC electrical conductivity was conducted in temperature range ( 313 - 373 )K. Markedly increasing for the DC electrical conductivity of Zirconia filler with respect to additional concentration (5.5E - 10 - 8.52E - 10) (Ω.m) - 1 .Otherwise DC electrical conductivity increases versus applied temperature for both prepared composites. Optical constants (extinction coefficient, absorption coefficient, and Index of refraction), optical energy gap were obtained for prepared Specimens as function of wavelength using spectrometer at range (200 - 1100)nm. It was noticed that the values of extinction coefficient ,coefficient of absorption , and refractive index for (PMMA - TiO2 - Al2O3) are higher from that of (PMMA - TiO2 - ZrO2) as wavelength, also, more decreasing in allowed optical energy gap values from (2.90 - 2.50 eV) for Al2O3 filler and from (2.90 - 2.58 eV) for ZrO2 as additive. Also forbidden optical energy gap decreases in case Al2O3 from(2.85 - 2.48) eV while from (2.85 - 2.52) for ZrO2 as additive.
