أطروحة دكتوراه في قسم الفيزياء تناقش دراسة تأثير اضافة عنصري التيتانيوم والنحاس على الخواص التركيبية والميكانيكية لبعض سبائك الالمنيوم واستخدامها كدروع واقية من الاشعاعات ذات الطاقة العالية للطالبة سكينة اسكندر يوسف محمودد

نظرا للأقبال الواسع على استخدام سبائك الالمنيوم في كثير من الميادين من التأثيرات الضارة لأشعة كاما وتزايد الابحاث المتعلقة بهذه السبائك لتطوير مواد مقاومة للإشعاع تتمتع بمقاومة إشعاعية عالية وامتصاص لأنواع مختلفة من الإشعاعات المؤينة يمكن أن يقدم حلولاً واعدة لهذه المسألة. ولهذا الغرض، تم في هذه الدراسة تحضير وفحص نوع جديد من سبائك الالمنيوم وهي (Al-10%Zn) , (Al-Zn-0.4%Cu),       (Al-Zn-1.2%Cu) , (Al-Zn-2%Cu), (Al-Zn-0.4%Ti), (Al-Zn-1.2%Ti)  و(Al-Zn-2%Ti) .

حيث تم تحضيرها بطريقتين هما السباكة بالخلط وتقنية المساحيق. ولتحقيق اهداف الدراسة تم اجراء الفحوصات التركيبية (XRD, EDS-, FE-SEM) والفحوصات الميكانيكية (الصلادة ومقاومة الانضغاط ) بالإضافة الى فحوصات التدريع باستخدام المصادر المشعة (137Cs, 241Am, 266Ra). متمثلة بالأنظمة البلورية (cubic, tetragonal, monoclinic, hexagonal) ذات اشكال كروية ومكعبة وشجيريه واسطوانية وان درجة تبلورها تزداد بازدياد العناصر المضافة الى السبيكة الاساس وقد اعطت السبائك التي اضيف اليها النحاس درجة تبلور اعلى من تلك التي اضيفت اليها التيتانيوم. اما الحجم الحبيبي فقد تم تقديره باستخدام اربع نماذج هي (نموذج شيرر , ويليامسون-هول, SSP ونموذج هولدر- واكنر) وحساب الكثافة الظاهرية للأطوار المتكونة في العينات قيد الدراسة. وقد لاحظنا ان الحجم الحبيبي يزداد بزيادة المواد المضافة الى السبيكة الاساس والمحضرة بكلتا الطريقتين قيد الدراسة وان العينات التي احتوت على النحاس كانت حجومها الحبيبية اقل من تلك التي احتوت على التيتانيوم , وان السبائك التي حضرت بطريقة السباكة بالخلط كانت حجومها الحبيبية اصغر من تلك المحضرة بتقنية المساحيق.

اما قيم الصلادة فقد كانت الافضلية للسبائك التي اضيفت اليها دقائق النحاس والمحضرة بطريقة السباكة بالخلط مقارنة بالسبيكة الاساس والسبائك التي احتوت على دقائق التيتانيوم. وعند اضافة النحاس الى السبيكة الاساس بالنسب (2%, 1.2%, 0.4) فان أحجام الجسيمات المرصودة في عينات Al-Zn-0.4%Cu أصغر نسبيًا من تلك الموجودة في العينات ذات تركيزات مختلفة من النحاس (1.2%Cu، و2%Cu). نتيجة تشبع النحاس في الطور α مع زيادة تركيز النحاس عن 0.4%، وهو ما قد يعزى الى إعادة ترتيب الذرات في هذه السبائك. وزيادة نسبة النحاس المضافة للحدود الحبيبية , فتعمل على تسهيل حركة الانخلاعات التي تعمل على انخفاض صلادة هذه السبائك. تبين من خلال النتائج العلاقة الطردية بين قيم الصلادة ومقاومة الانضغاط اذ انخفضت قيم مقاومة الانضغاط بزيادة العناصر المضافة الى السبيكة الاساس قيد الدراسة.

لما كانت السبائك المحضرة بطريقة السباكة بالخلط اعطت نتائج افضل من من تلك السبائك التي حضرت بتقنية المساحيق لذا قمنا بإجراء على السبائك المحضرة بطريقة السباكة بالخلط فقط ولاحظنا ان معاملات التوهين (الخطية والكتلية) تزداد بزيادة نسبة العناصر المضافة الى السبيكة الاساس بالنسب (2%, 1.2%, 0.4%) على التوالي وتقل بزيادة طاقة اشعة كاما . وكانت معاملات التوهين (الخطية والكتلية) للسبائك اعلى من تلك التي اضيفت اليها دقائق التيتانيوم وبنفس النسب الوزنية