بيانات الباحث
أستاذ مشارك، الفيزياء، جامعة حلب في المناطق المحررة، سوريا
ملخص البحث
قمنا بتحضير الخليطتين المعدنيتين Sn93Sb5Zn2,Sn93Sb5Bi2 بطريقة التبريد السريع للمصهور، ثم قمنا بدراسة بعض الخواص الفيزيائية لهما، حيث تم حساب الكثافة وحجم وحدة الخلية، كما قمنا بقياس المقاومة الكهربائية ومن ثم تحديد المقاومة النوعية الكهربائية ومعامل درجة الحرارة للمقاومة النوعية الكهربائية، حسبنا بعدها معاملات فيرمي. استخدمنا التحليل الحراري التفاضلي لدراسة الخواص الحرارية، واستخدمنا طريقة تردد التجاوب لحساب المعاملات الميكانيكية، وقسنا القساوة استخدام جهاز فيكرز لتحديد القساوة.
أظهرت النتائج أن الخليطة Sn93Sb5Zn2 تتمتع بمقاومة نوعية كهربائية أكبر من المقاومة النوعية الكهربائية للخليطة Sn93Sb5Bi2 وبالتالي فإن الناقلية الكهربائية للخليطة Sn93Sb5Bi2 أفضل وكذلك خواصها الإلكترونية. أما الخواص الحرارية فأظهرت النتائج أن خليطة الزنك تتمتع بدرجة حرارة انصهار وحرارة نوعية وناقلية حرارية أصغر، أما الانتشارية الحرارية والانتالبية فكانت أكبر مقارنة مع خليطة البزموت. ومن النتائج الميكانيكية تبين لنا أن خليطة الزنك تتمتع بقساوة أكبر ومعامل يونغ أكبر وباحتكاك داخلي أقل وبالتالي خواص ميكانيكية أفضل من خليطة البزموت.
We prepared two of metallic alloys Sn93Sb5Zn2 and Sn93Sb5Bi2 by rapid solidification method. Then, we studied some of their physical properties, including density and unit cell volume. We measured their electrical resistance, from which we determined their electrical resistivity and the temperature coefficient of resistivity. Additionally, we calculated the Fermi parameters. Thermal properties were studied using differential thermal analysis, and mechanical properties were evaluated using the resonance frequency method. We measured the hardness using a Vickers microhardness tester.
The results showed that the Sn93Sb5Zn2 alloy has a higher electrical resistivity than Sn93Sb5Bi2 alloy, indicating that Sn93Sb5Bi2 has better electrical conductivity and electronic properties. Regarding thermal properties, the results indicated that the zinc alloy has lower melting temperature, specific heat capacity, and thermal conductivity, but higher thermal diffusivity and enthalpy compared to the bismuth alloy. As for mechanical properties, it was found that the zinc alloy exhibits greater hardness, higher Young’s modulus, and lower internal friction, thus possessing better mechanical properties than the bismuth alloy.