الفهرس 
Aim of the workOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 210 |  |  |
| | | from | 210 | | |
Abstract
تم في هذه الدراسة تحضير وتوصيف ودراسة أكاسيد زجاجية تحتوي على تركيزات مختلفة من أكسيد السيريوم (CeO2) بطريقة الصول-جل بهدف استخدام هذه المواد في التطبيقات الطبية الحيوية وتأثير إحلال أكسيد السيريوم محل كل من أكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم في زجاج سيليكات الألومنيوم، وتم دراسة التغيرات التركيبية المترتبة على إضافة أكسيد السيريوم معتمدا على النتائج التي حُصِل عليها من أطياف الأشعة السينية وأطياف الأشعة تحت الحمراء وأطياف رامان. وتقديم نموذج رياضي لتوضيح شكل التفاعل بين المواد، وذلك باستخدام نظرية دالة الكثافة .(DFT) إلى جانب دراسة تأثير التركيب الكيميائي، تم أيضا فحص التركيب البنائي لهذه المواد تحت تأثير التلبيد الحراري، والتي تؤدي دوراً فعالاً في تحول الزجاج العادي إلى الزجاج الحيوي السيراميكي. تحتوي هذه الرسالة على ثلاثة فصول رئيسية : يتضمن الفصل الأول مقدمة عامة عن الزجاج والنظريات التي استند إليها لشرح تركيب الزجاج والسيراميك الزجاجي والأسمنت الزجاجي الأيونومر والزجاج الحيوي وأهمية المواد المستخدمة في الدراسة مثل زجاج سيليكات الألومنيوم ودور أكسيد السيريوم وهو عنصر أرضي نادر في تركيب الزجاج. كما عُرِض نبذة تاريخية شبه شاملة للأبحاث التي تمت ونشرت حديثا في هذا المجال على مواد متشابهة. أما الفصل الثاني، فيتضمن عرض المواد الأساسية المستخدمة في الدراسة ومصدرها وطرق تحضيرها وشرح الأجهزة المستخدمة في عمليات التحضير والقياسات اللازمة لتوصيفها وتحديد خواصها. حُضر النظام الزجاجي 22xCeO2-45SiO2-15Al2O3-(20-x)Na2O-(20-x)CaO حيث x (0-10) mol% بنجاح باستخدام طريقة الصول جل. تم تصنيع الجل عن طريق التحلل المائي والتكثيف المتعدد لكميات من رباعي إيثيل أورثوسيليكات ونترات الألومنيوم غير الهيدرات ورباعي نترات الكالسيوم وهيدروكسيد الصوديوم وسداسي هيدرات نترات السيريوم في وجود الماء المقطر والإيثانول وحمض النيتريك اُستخدم كمحفز للتحلل المائي، زيادة على ذلك، اُستخدم محلول الأمونيا كمحفز جيلاتي. اُستخدم جهاز حيود الأشعة السينية لفحص جميع العينات لمعرفة طبيعة البنية البلورية. كما اُستخدم جهاز تحويلات فورير للأشعة الطيفية تحت الحمراء وطيف رامان لتحديد نوع وشكل الروابط الاهتزازية والمجموعات الوظيفية. ودراسة الخصائص الضوئية من طيف التألق الضوئي. وكذلك قِيست الكثافة لكل عينة من الزجاج المحضر عدة مرات وحساب الكثافة؛ وبالتالي حساب بعض المعاملات الفيزيقية مثل الحجم المولى والحجم الحر ودراسة تأثير إضافة أكسيد السيريوم محل أكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم. وقد تم في الفصل الثالث عرض النتائج التي حُصل عليها ومحاولة تفسيرها ودراسة هذه النتائج والربط بين القياسات المختلفة لمعرفة إمكانية استخدام هذه العينات في التطبيقات الطبية. وبناء على النتائج التي حُصل عليها اُستنتج الآتي : أولا النظام الزجاجي : أظهرت أطياف الأشعة السينية (XRD) ظهور الطبيعة العشوائية للزجاج التي توضح عشوائية التركيب في المادة. وتشير البيانات الطيفية للأشعة تحت الحمراء (FT-IR) وطيف رامان (Raman) نطاقات المجموعات الوظيفية المختلفة وتباين مجموعات السيليكا وعدم ظهور مجموعات وظيفية جديدة بأكسيد السيريوم؛ مما يؤكد دور أن أكسيد السيريوم يؤدي دورًا حاسمًا كمعدل للشبكة.(Modifier) وأيضا من خلال طيف رامان: ظهر مع زيادة تركيز أكسيد السيريوم إعادة ترتيب وحدات Qn Si تزداد Q2 وتقل Q3 ونتيجة لذلك هناك تبادل بين Q2, Q3 بسبب تكوين أيونات الأكسجين الغير الرابطة في شبكية الزجاج المعروفة ب (Non-bridging oxygen). كما تم دراسة الخصائص الضوئية لما يمتاز به أكسيد السيريوم من حساسية إلى الضوء، وتبين أهمية السيريوم كمادة ضوئية من طيف التألق (photoluminescence spectrum) ظهور نطاقين إضافيين عند 690 و538 نانومتر منسوبًا إلى نطاق انبعاث أكسيد السيريوم d-4f5. ومن خلال دراسة الخصائص الفيزيائية للزجاج تنخفض كثافة الزجاج عندما يحل أكسيد السيريوم محل النسبة المكافأة من أكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم؛ بسبب أيونات السيريوم لها نصف قطر أيوني أكبر من أيونات الصوديوم والكالسيوم. تعمل أيونات السيريوم الأكبر حجمًا على تعطيل الشبكة الزجاجية وزيادة الحجم الحر، وهذا يقلل من الكثافة وأيضا إضافة أكاسيد أرضية نادرة مثل أكسيد السيريوم يعمل على إزالة بلمرة الشبكة الزجاجية، وهذا يخلق زيادة فالحجم الحر ويقلل الكثافة. ثانيا السيراميك الزجاجي : كشف نتائج أطياف الأشعة السينية تطور المراحل البلورية للزجاج عند عملية التلبيد الحراري فوق 700 درجة مئوية، وأن 850 درجة مئوية هي درجة الحرارة المثالية لتحويل العينات إلى السيراميك الزجاجي، وحُددت المراحل البلورية، وعزز محتوى السيريوم العالي زيادة التبلوروترتفع شدة المراحل البلورية مع زيادة درجات عملية التلبيد.