Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Structural evaluation of borate glasses based on the dual role of AL2O3 /
المؤلف
Barkah, Asmaa Almukhtar Omar.
هيئة الاعداد
باحث / أسماء المختار عمر بركه
مشرف / جمعه محمد الدمراوى
مشرف / راوية محمد رمضان
مشرف / راوية محمد رمضان
الموضوع
Glass. Borates. NMR Investigation. Borate glasses. Physics.
تاريخ النشر
2020.
عدد الصفحات
online resource (155 pages) :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الفيزياء والفلك (المتنوعة)
تاريخ الإجازة
2/10/2020
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية العلوم - قسم الفيزياء
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 155

from 155

Abstract

الهدف الرئيسي من هذا العمل هو إعداد وتحضير زجاج بورات الليثيوم الذي يحتوي على تركيزات كبيرة نسبياً من أكسيد الألومنيوم تصل إلى 40 مول٪. حيث يضاف أكسيد الالومنيوم بشكل متكرر إلى التركيبة الزجاجية على حساب اكسيد الليثيوم بنسبة بين 0-40 مول٪. تكون العينات الزجاجية التي تم الحصول عليها شفافة وخالية من بلورات أكسيد الألومنيوم المترسب حتى تركيز محدد من أكسيد الالومنيوم يصل الى (20 مول٪). يعمل التركيز الأخير من أكسيد الالومنيوم للمشاركة بسهولة في الشبكة الزجاجية الرئيسية دون أي ميل نحو التبلور أثناء عمليات التحضير. يمكن أن يكون لأكسيد الالومنيوم المضاف بعض الميزات المفيدة لشبكية الزجاج ، على سبيل المثال ، فإنه يقلل من معامل التمدد الحراري للمواد التي تم فحصها ويزيد من صلابتها. وقد وجد أن لزجاج البورات خاصية مهمة في استيعاب واذابة تركيزًات عاليًة نسبيًا من أكسيد الالومنيوم والتي تصل إلى 40 مول٪. وجد بالدليل القاطع في بعض الظروف ، تزداد الصلابة بحذر مع زيادة نسبة الالومنيوم الى الليثيوم نظرًا لأن زيادة أكسيد الالومنيوم وخفض محتوى أكسيد الليثيوم يؤدي إلى تقليل معامل التمدد للزجاج وزيادة عدد صلابة للعينات التي تم فحصها. كشف التحليل الدقيق باستخدام تقنية الرنين المغناطيسي النووي لإنويه، 27Al و 11B أن أكسيد الالومنيوم يعمل كمكون مشارك لشبكة الزجاج المحضر. كما وجد بالقياسات الدقيقة أن أكسيد الالومنيوم له الأولوية ليتم تعديله مكونا مجموعات الألومنيوم مختلفة التناسق بواسطة أكسيد الالومنيوم مقارنةً عل حساب تحويل أكسيد البورون الى مجموعات البورات رباعية التناسق. لذلك ، يتم زيادة تركيز الألمنيوم المعدل على حساب أنواع BO4 المعدلة. وبالتالي ، فإن تركيز مجموعات BO4 ينخفض بزيادة نسبة الالومنيوم الى الليثيوم المولية. أكدت نتائج تحليل طيف الاشعة تحت الحمراء والتي تم استخدامها كتقنية مكملة لتقنية الرنين المغناطيسي انه يوجد تناغم وثيق بين النتائج المقاسة من كل تقنية. تم الاستنتاج بقوة أن تغيير تركيز أكسيد الالومنيوم على حساب أكسيد الليثيوم له تأثيرات كبيرة على كل من هيكل شبكة كل من الألمنيوم والبورات المعدلة. وقد لوحظ جليا ان تلك التغيرات قد ظهرت بالفعل على شكل التأثيرات الرئيسية في تقليل نادر من تحويل [BO3] إلى [BO4 [ والتي اظهرت اختلافات غير خطية في السمات الهيكلية لمجموعات البورات رباعية التناسق. ونتيجة لذلك، أظهر وحدات البورون رباعي التكافؤ، N4 ، اتجاهًا تنازليًا غير خطي عبر زيادة محتوى أكسيد الالومنيوم. من ناحية أخرى ، يتضح من نتائج الرنين المغناطيسي لإنويه ذرات الألومنيوم ان شبكية ألومينات البورون تكون أكثر بلمرة عند زيادة تركيز أكسيد الالومنيوم ، حيث أظهر التحول الكيميائي المتناحي لـنواه ذرة الالومنيوم قمم رنين مختلفة تتعلق بالتنسيقات المختلفة للألمنيوم. بالمقابل، اظهر العامل البنيوي لـ 11B NMR , N4)) والتحول الكيميائي انه يوجد انخفاض واضح في تركيزات مجموعات البورون الرباعية مع زيادة إضافة أكسيد الالومنيوم. تم تفسير هذه الاختلافات على أساس الدور الهيكلي الذي يلعبه أكسيد الالومنيوم بشكل أساسي والذي يوصى به بشدة بانة مكون بنائي في شبكية العينات الزجاجية التي تم فحصها. تم تعويض زيادة مجموعات AlO4 التي تم تكوينها جيدًا وذلك بزيادة تكوين AlO6 وانخفاض وحدات BO4 في مصفوفة الزجاج الرئيسية. أكدت أطياف الاشعة السينية XRD للتركيبــات الزجاجيــــــــة في المدى التركيبي Al2O3 > 20 مول٪ الطبيعة غير المتبلورة للعينات الزجاجية التي تم فحصها. وهذا يؤدي إلى التأكد من أن زجاج بورات الألومينا المختلط لديه ميل أعلى للتذويب حتى 20٪ من أكسيد الألومنيوم المولي٪ بدون رواسب. ولكن على الجانب الاخر لوحظ انه بوجد دور مخالف ومعكوس لـدور أكسيد الالومنيوم في زجاج بورات الليثيوم المحتوي على تركيزات أعلى من أكسيد الالومنيوم، حيث تم إثبات ترسيب اطوار بلورية والتي تحتوي على أكسيد الالومنيوم. وجد انه من الضروري مقارنة الدور البلوري لأكسيد الالومنيوم والذى تم تحديده في هذه الرسالة بدوره في انواع اخرى من العينات المدروسة في دراسات سابقة. تم الاقرار سابقا أنه يمكن استهلاك تركيز منخفض من أكسيد الالومنيوم كعامل للبلورة في بعض التركيزات المدروسة. في الوضع الحالي ، لا يمكن تعزيز هذه النتيجة (التبلور) من خلال تأثير إضافة منخفضة لأكسيد الالومنيوم. بل وحد ان اكسيد الألومنيوم في مثل هذه الحالات يلعب دورًا آخر والذى تجلى بانة مشارك قوى في بناء شبكية الزجاج حتى بدخوله بتركيز منخفض. لذلك تم التوثيق بانه يلعب دور تشكيل AlO4 فقط في المنطقة الاقل من 20 مول٪. تم تأكيد من ذلك الدور البنائي لأكسيد الالومنيوم أيضًا من قياسات الرنين المغناطيسي للبورون 11B و 27Al NMR، حيث وجد أن كل من الوحدات الهيكلية BO4 و AlO4 هي المكونات الرئيسية لشبكية الزجاج المدروس. كما دعمت قياسات الموصلية ا لكهربية بيانات الرنين المغناطيسي النووي ، حيث أظهرت طاقة التنشيط للتوصيل الأيوني اتجاها متزايدا مع زيادة محتوى أكسيد الالومنيوم الذي يؤكد عمل أكسيد الالومنيوم باعتباره مكون فعال للزجاج. تمت مناقشة انخفاض الموصلية وزيادة طاقة التنشيط على أساس تقليل كل من عدد وقابلية الحركة لحاملات الشحنة بسبب الإجراء التكون المتزايد لـ AlO4. تتشكل أطوار Li2Al2B2O7 البلورية في العينات الزجاجية الغنية ب أكسيد الالومنيوم بسبب التعبئة العالية للأكسجين من AlO6 المختلط و AlO4 مقارنة مع تلك التركيبات التي تحتوي على أنواع محددة من AlO4 فقط. ترتبط زيادة التبلور بزيادة الحجم المولي لشبكية الزجاج التي تم فحصها بسبب التعبئة الذرية الأفضل للألمنيوم المنسق بأربعة وخمسة وستة اعداد تناسقية. زادت كمية الأنواع AlO5 و AlO6 المنسقة بشكل كبير استجابةً لزيادة نسب أكسيد الالومنيوم الى اكسيد الليثيوم. وقد لوحظ أن الفرق في شدة المجال الأيوني (CFS) بين +Al3 و +Li يؤثر على تكوين مجموعات اضافية من نوع AlO5 و AlO6 خاصة عندما زادت كمية هذه الأيونات في الزجاج . أظهرت بيانات 27Al NMR أن جزء من وحدات ثماني السطوح AlO6 يزداد مع زيادة تركيزات أكسيد الالومنيوم مما يعني أن أكسيد الالومنيوم يدخل الشبكة بدور مزدوج بمعنى ان لها امكانية تحسين وتكوين الشبكية المحتوية له. رؤوس الموضوعات ذات الصلة : زجاج البورات الرنين النووي المغناطيسي أطياف الاشعة تحت الحمراء أكسيد الألومنيوم .