ناقشت طالبة الماجستير هبة مثنى عبد القادر رسالتها الموسومة
“Synthesis of Bio-Medical Materials Using Electroless Deposition Technique”
"تصنيع مواد طبية باستخدام تقنية الطلاء اللاكهربائي"
والتي أقيمت على قاعة المناقشات/ البناية C/ قسم هندسة المواد/الجامعة التكنولوجية يوم الثلاثاء المصادف 14/1/2020، وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسماؤهم :
|
|
الاسم الثلاثي |
مكان العمل |
المنصب في اللجنة |
- أ.م.د. حسين علاء جابر الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد رئيسا
- أ.م.د. سهى ابراهيم عبد اللطيف جامعة ديالى / كلية الهندسة/ قسم هندسة المواد عضوا
- م.د. شيماء مهدي صالح الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد عضوا
- أ.د. عادل خليل محمود جامعة ديالى / كلية الهندسة/ قسم هندسة انتاج ومعادن عضوا- مشرفا
- أ.م.د. هناء عرير سميج الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد عضوا- مشرفا
الخلاصة
في هذا العمل، تم تصنيع طلاءات متراكبة نانونية اساسها من مادة النيكل النقي (طلاءات نانوية مركبة ذات اساس معدني) باستخدام تقنية الترسيب اللاكهربائي على سطح عينة من الفولاذ المقاوم للصدأ (316L) حيث تمثل تقنية الطلاء هذه تقنية بديلة للحصول على طلاء مترسب على اسطح مختلفة. ومع ذلك، فإن تأثير خليط تركيبة الطلاء على بنية الطور ، والصلادة المايكروية ومعدل التآكل مهم للغاية، وبالتالي فإن العمل الحالي يهدف الى مقارنة تأثيراضافة حبيبات المواد النانوية (Al2O3 , ZrO2 , MWCNTs) بتراكيز مختلفة (1.25, 2.25, 4.25 غرام / لتر) الى حمام طلاء النيكل النقي وتكوين طلاء متراكب نانوي ودراسة تأثيراضافة تلك الحبيبات النانوية على كل من البنية المجهرية و الخواص الميكانيكية (الصلادة المايكروية ) والخواص الكيميائية (معدل التآكل والايونات المتحررة ). وتم تحليل البنية المجهرية باستخدام فحوصات (XRD , SEM, EDS) لجميع أنواع الطلاءات المحضرة, حيث اظهرت نتائج فحص الصلادة المايكروية تحسنًا كبيرًا في خاصية الصلادة لطلاء المتراكبات النانوية التي تم تصنيعها بواسطة تقنية الترسيب اللاكهربائي عند التركيز (4.25 غرام / لتر) (Ni- Al2O3 ) و (Ni-MWCNTs) و (Ni-ZrO2) حيث كانت قيمه الصلادة للمتراكبات النانوية (Hv 521.6 , Hv 495.3 ، Hv 397.4) على التوالي. حيث سجلت المتراكبات النانوية اعلاه أعلى القيم للصلادة مقارنةً بطلاء الاساس من النيكل النقي والتي كانت قيمة الصلاده لها (Hv 395.2).
تم تحسين معدل التآكل بصورة ممتازة للعينات المطلية (3Ni-Al2O) بتراكيز مختلفة من اضافات الالومينا النانوية بواسطة تقنية الترسيب اللاكهربائي عند التراكيز(4.25, 1.25 غرام / لتر) والتي كان معدل التاكل (81.9 mpy, 94.4 mpy) على التوالي. وهو أقل من معدل التاكل للعينة المطلية التي اساسها من النيكل النقي (254.8 mpy).
تحسن معدل التآكل للعينة المطلية (Ni-MWCNT) عند التراكيز(4.25, 1.25 غرام / لتر) وكانت نتائج معدل التاكل (117.5 mpy, 152 mpy) على التوالي.
وبالنسبة لطلاء المتراكبة النانوية (Ni- ZrO2) عند التراكيز4.25 , 1.25) غرام / لتر) من مسحوق ZrO2 النانوي، تم تحسين معدل التآكل للطلاء (143 mpy, 190 mpy) على التوالي.
فيما يتعلق بنتائج تحرر الأيونات لسطح العينة المطلية بطبقة من الطلاء النانوي المتراكب من (Ni- Al2O3، Ni- ZrO2). أظهرت نتائج تحليل الطلاء للعناصر (Ni و Al و Zr) للتراكيزالمضافة 1.25, 2.25, 4.25) غرام / لتر) وجود أيونات متحررة في اختبارات الغمر للعينات المطلية لمدة ( 3 و 7 ) أيام في محلول Ranger حيث كانت قيم هذه الايونات ضمن الحد المسموح به طبقًا لكمية النيكل المسموح بها في جسم الإنسان. اما فيما يتعلق بالأيونات الكاربون المتحررة من MWCNTs بتراكيز ( 1.25, 2.25 4.25غرام / لتر) ، لوحظ أن أيونات الكاربون المتحررة في محلول Ranger في اختبارات الغمر لمدة (3 و 7) أيام زادت مع زيادة تركيز MWCNTs ومع زيادة وقت الغمر. وهذه الكميات من ايونات الكاربون المتحررة تسبب سمية داخل جسم الانسان.
Abstract
In this work, the Ni-based nanocomposite coatingmetal matrix) nanocomposite coating) by electroless deposition technique on a stainless steel (316L) substrate was prepared, where this coating technique is representing an alternative technique to obtain coatings on various substrates. However, the effect of the bath composition on the phase structure, microhardness and corrosion rate is very important, therefore the present work will compare the effects of incorporation of (Al2O3, ZrO2 and MWCNTs) at different concentrations (1.25% wt, 2.25% wt and 4.25% wt) g/L to pure nickel path coating and preparation of the (Ni–Al2O3, Ni–ZrO2 and Ni– MWCNTs) nanocomposites coatings on the phase microstructure, the mechanical property (microhardness), chemical properties (corrosion rate and ion release) and structural analysis (XRD, SEM and EDS) were studied for the all types of nanocomposite coatings specimens. The results of microhardness tests showed a significant improvement in the hardness property of (Ni-Al2O3), (Ni-MWCNTs), and (Ni- ZrO2) nanocomposites coatings were prepared by electroless deposition technique at the concentration (4.25%wt) were (Hv 521.6, Hv 495.3, and Hv 397.4) , respectively. Where nanocmoposite coating above recorded the highest values compared with that for base coating of pure nickel (395.2Hv). The corrosion rate of the coated specimen (Ni-Al2O) nanocomposites coating was improved with excellent at of different concentrations of alumina nanoparticles by the electroless deposition technique at the concentrations. (4.25 and 1.25 g / l) which the corrosion rate (81.9 mpy and 94.4 mpy), respectively. It is lower than the corrosion rate of the Ni- pure coated sample (254.8 mpy) The corrosion rate of the coated specimen (Ni–MWCNT) nanocomposites coating was enhanced at concentration (4.25%wt and 1.25%wt) and the corrosion rate results (117.5 mpy and 152mpy) respectively. For (Ni- ZrO2) nanocomposites coating at concentrations (4.25%wt and 1.25%wt), the corrosion rate of coating was improved (143mpy and 190 mpy),respectively. Regarding the results of the ions release for the substrate coated by electroless (Ni-Al2O3, ZrO2) nanocomposites coating, the results of the coating analysis of elements (Ni, Fe, Al, and Zr) for the added concentrations (1.25% wt, 2.25% wt, and 4.25% wt). Showed the presence of ions release in the immersion tests for ( 3 and 7 ) days in Ranger’s solution was found within the permissible limit according to the quantity of nickel with the amount of iron allowed to exist within the human body. Concerning the ions release for different embedded concentrations (1.25%wt, 2.25%wtand 4.25%wt) for MWCNTs, it was observed that the carbon ions release in the immersion tests for (3 and 7) days in Ranger’s solution increased with increasing concentration of MWCNTs and with the increase of immersion time. These amounts of carbon ions release cause toxicity inside the body.
تم تقويم الرسالة علمياً من قبل أ.م.د. مزهر طه محمد/ جامعة ديالى / كلية هندسة/ قسم هندسة المواد، ولغوياً من قبل أ.م.د. سمير علي امين/ الجامعة التكنولوجية / قسم الهندسة الميكانيكية.
وقد أجريت المناقشة في أجواء علمية وتم منح الطالبة درجة الماجستير بتقدير (مستوفي) بعد إكمال جميع التعديلات التي وضعت من قبل المناقشين.
