بتاريخ 31/1/9 201 تم مناقشة طالب الدراسات العليا (الدكتوراه) صفاء هاشم راضي عن اطروحته الموسومة :

(تراكيب نانوية البنية كمواد تقوية لمادة متراكبة ذات اساس بوليمر)

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسماؤهم :

• أ.د. علي حسين عتيوي           الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                       رئيسا
• أ.د. حيدر عبدالحسن حسين      جامعة بابل / كلية هندسة المواد                                عضوا
• أ.م.د. جعفر غني مجيد           الجامعة المستنصرية /كلية الهندسة/ قسم هندسة المواد       عضوا
• أ.م.د. اكرم رحيم جبر            الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                      عضوا
• أ.م.د.اسيل باسم الزبيدي          الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                      عضوا
• أ.م.د. جواد كاظم عليوي         الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                  عضوا- مشرفا
• أ.د. رنا عفيف مجيد              الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                 عضوا – مشرفا

الخلاصة:

تحتوي مفاصل الورك الصناعية في كثير من الأحيان على مكون بوليمري لاختزال الوزن المفقود عن طريق الية البلى، ويعتبر البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) مادة نموذجية للاستخدام في مفصل الورك. لذلك، تم تقوية (UHMWPE)  باستخدام العديد من المواد المايكرويه والنانوبه  لتحسين الخصائص الميكانيكية وخواص التاكل والبلى  يتضمن البحث الحالي محاولة لتحسين خواص وأداء (UHMWPE) لوقب بوليمري  لتغطية راس عظم الفخذ باستخدام الاضافات النانوية بما في ذلك الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) وnano hydroxyapatite (nHA)  مع أربعة نسب تقويه من كل مادة مضافة ككسر وزني  تشمل 1 و 2 و 3 و 5٪ للحصول على ثمانية مركبات نانويه بأساس بوليمري. UHMWPE  تم تصنيع الأنابيب النانوية الكربونية في هذه الدراسه عن طريق الترسيب الكهروكيميائي داخل قالب أكسيد الألومنيوم الأنودي (AAO) في درجة حرارة الغرفة باستخدام المواد المتاحة محليًا. تم تحضير (AAO) أيضا بخطوتين بعملية الانودة لصفائح الألمنيوم النقي مع إلكتروليت خاص. وأخيراً، تمت عملية التوظيف ل CNTs وذلك لتقوية الترابط بين المادة الاساس ومضافات التقويه .تم قياس بعض الخواص الميكانيكية للمادة المتراكبه النانويه ذات الأساس البوليمري (UHMWPE)  والذي يتكون من  (UHMWPE 1%CNTs و /UHMWPE   CNTs ٪  2 و UHMWPE /  3%CNTs و  UHMWPE  /5%CNTs   و nHA /UHMWPE  ٪ 1 وnHA/ UHMWPE  ٪ 2 و UHMWPE / / 3% nHA و nHA /UHMWPE ٪ .5هذه الخواص الميكانيكية تتضمن قوة الشد ، معامل المرونة والاستطالة؛ أظهرت النتائج لهذه الخواص تقريبًا أن نسبة الوزن ٪3 من كل مادة مضافة (CNTs) أو (nHA) أعطت  أفضل سلوك، بينما في حالات أخرى أعطى نسبة الوزن البالغة٪5 أفضل وكما يلي: قوة الشد: 33.45MPa لـ UHMWPE  / 3%CNTs و  30 MPa لـ UHMWPE/3% nHA مقارنة بـ 20 MPa لـ UHMWPE النقي. معامل المرونة:  0.864  GPa لـ UHMWPE  / 3%CNTs و  0.762 GPa لـ UHMWPE / 5%nHA مقارنة بـ 0.5127 GPa  لـ UHMWPE النقي. الاستطاله: 208.108٪ لـ UHMWPE 3%CNTs/  و206.34٪ لـUHMWPE  /3% nHA   مقارنة بـ 55.612٪ لـ UHMWPE النقي. كما تم تحسين قوة الانحناء ، ومعامل الانحناء ، وانفعال الانحناء وقوة القص القصوى من خلال التقويه بالمضافات النانوية الحالية للحصول على  قوة الانحناء: 0.046 و 0.037 GPa لـCNTs /UHMWPE / ٪ 3 و UHMWPE / / 5%nHAعلى التوالي مقارنة مع  0.0285 GPa  لـ UHMWPE النقي. معامل الانحناء: 0.9998 و 0.9968 GPa  لـnHA /UHMWPE ٪ 5 وCNTs /UHMWPE / ٪ 3 على التوالي مقارنة بـ  0.5817 GPa لـ (UHMWPE)  النقي. 1.1623: Max shear strength و0.825   MPa لـ UHMWPE / 3%CNTs و UHMWPE٪5% nHA على التوالي مقارنة بـ 0.71MPa  لـ UHMWPE النقي. تم تحسين قوة الصدم ومتانة الكسر أيضًا بإضافة CNTs و nHA  لإعطاء (0.0312 و  0.0325 kJ / m² و 0.1802 و 0.1763 MPa.m^1/2   لـ UHMWPE /  3%CNTs و UHMWPE /3% nHA  على التوالي مقارنة مع 0.0015 kJ / m²  و  0.0295 MPa.m^{1 / 2} لـ  (UHMWPE) النقي. كذلك، تم الحصول على تحسين مقاومة الانضغاط والصلادة وخشونة السطح. وبشكل عام ، فإن تحسين الخواص الميكانيكية للمادة المتراكبه النانويه يعزى إلى الترابط الجيد بين مادة التقويه النانوية والمادة الأساس البوليمريه من خلال ملء الفجوات والمسامات داخل المادة الاساس لللترابط او التشابك العرضي  الذي يحدث للمادة المركبة النانوية مقارنة مع (UHMWPE) النقي الذي تم تأكيده بواسطة صور  FE-SEM للمادة المتراكبه النانويه عند منطقة الكسر في اختبار الشد. ازدادت كثافة المتراكب النانوي بشكل طفيف كدالة للكسر الوزني من المضافات النانوية، وكثافة المادة المتراكبه  النانوية باضافة nHA كانت أعلى من ذلك مع الأنابيب النانوية الكربونية نظرًا لطبيعة البنية، حيث تملأ جسيمات nHA  الفراغات بشكل أفضل من تلك البنية الأنبوبية في حالة إضافة   .CNTs كما استخدمت FTIR و DSC كأسلوب تكميلي لمعرفة سلوك المادة المركبه النانويه. أكد التشخيص باستخدام مطياف  FTIR التشابك العرضي الذي يحدث بين الاساس ومواد التقويه النانويه من خلال الازاحه في بعض قمم المجاميع الوظيفية في المواد المضافة. في حين أشار الاختبار DSC إلى زيادة درجة حرارة الانصهار ودرجة الحرارة البلورية للمادة المتراكبه النانويه بالمقارنة مع    (UHMWPE) النقي بسبب التشتت الجيد لمادة الحشو النانويه  في الاساس البوليمري. تم التقصي من خلال فحض التاكل والبلى لجزء الكره من سبيكة  ( SS 316 L)   والتي تتصل مع المادة المركبه النانويه المحضرة  (كوقب)  وقد تم ذلك في سائل جسم الإنسان بواسطة. (Potentiostat) أشارت النتائج إلى زيادة مقاومة التآكل لـ  SS 316L واختزال معدل التآكل الرطب للمركبات النانوية المحضرة في ظل الظروف التجريبية. تم فحص السطح المتآكل لـ SS 316L بواسطة FE-SEM لتحديد نوع الحطام خلال الاحتكاك وتظهر الصور وجود CNTs  و nHA على السطح وفقًا لجزء الوزن لكل مادة مضافة .تم إجراء دراسة تحليليه عددية بواسطة طريقة العناصر المحدودة (FEM) باستخدام(ANSYS-18)  لتحليل المركبات النانوية المحضرة وتقييم بعض المعايير المهمة. كانت البيانات النظرية متوافقة مع البيانات التجريبية وأكدت الخواص الجيدة لمركبات النانو  UHMWPE) ) بعد تقويتها  بواسطة CNTs وجسيمات nHA.

تم تقويم الاطروحة علمياُ من قبل أ.د. زهير جبار عبد الامير /جامعة كربلاء / كلية الهندسة. ولغوياُ من قبل أ.م.د. سمير علي امين / الجامعة التكنولوجية /قسم الهندسة الميكانيكية.

وأُجريت المناقشة في قاعة الدراسات العليا /البناية C / قسم هندسة المواد / الجامعة التكنولوجية.