چکيده کاشتنيهاي فلزي به دليل کاربرد زياد در زمينههاي پزشکي، ارتوپدي و جراحي مورد توجه روز افزون بسياري از محققان قرار گرفتهاند. ويژگيهاي يک کاشتني بايد در تطابق با بافت ميزبان باشد. به اين منظور همواره تقويت خواص مکانيکي، زيستسازگاري و رفتار خوردگي کاشتنيهاي فلزي چه از جنبه بالک و چه از جنبه سطح مورد بحث بوده است. به علت واکنشهاي سطحي کاشتنيها در بدن، به طور معمول سطح کاشتني بيشتر از بالک آن در معرض تخريب يا آسيب قرار ميگيرد. به طور عمده براي بهبود خواص کاشتنيها از اصلاح سطحي استفاده شده است. به منظور اصلاح سطحي از بيو سراميکها استفاده ميشود که آنها را به روشهاي مختلف پوششدهي مثل الکتروفورتيک روي فلز کاشتني لايهنشاني ميکنند. دو محدوديت عمده پوششهاي توليد شده به روش الکتروفورتيک براي اصلاح سطح کاشتنيهاي فلزي، استحکام چسبندگي پايين پوشش به زيرلايه و در برخي بيوسراميکها حضور تخلخل است. هدف از اين تحقيق، بررسي تاثير اصلاح تخلخلها بر رفتار خوردگي و زيست سازگاري پوشش زيرکونياي توليد شده به روش الکتروفورتيک ميباشد. به اين منظور، ذرات ZrO 2 سنتز شده به روش سل-ژل، به روش الکتروفورتيک روي سطح زيرلايه L316 پوششدهي و سپس در دماي 1100 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت زينتر شدند. قبل از پوششدهي، سطح زيرلايهها به روش اکسيداسيون آندي آمادهسازي شدند. در فصل مشترک پوشش اعمال شده بر سطح زيرلايه آماده شده به روش اکسيداسيون آندي، يک لايه متراکم مياني تشکيل شد. نتايج نشان داد که اين لايه مياني به دليل برهمکنش و امتزاج ذرات ZrO 2 با لايه اکسيدي زيرلايه در طي عمليات زينترينگ تشکيل ميشود. پس از زينترينگ، پوشش متشکل از دو لايه مجزا شامل يک لايه متخلخل خارجي و لايه متراکم داخلي با مقاومت سدي 608/0 و 3/0 مگا اهم در سانتيمتر مربع بود. به منظور اصلاح تخلخلهاي سطحي و داخلي پوششها، از فرآيند سل-ژل با استفاده از دو سوسپانسيون با پيشماده TEOS متفاوت اسيدي و بازي استفاده شد. غوطهوري پوششهاي زيرکونيا در هر دو سل TEOS با پيشماده اسيدي و بازي با زمانهاي 5/0، 1، 2، 4 و 8 دقيقه انجام شد. سپس پوششها در دماي 400 درجه سانتيگراد خشک شدند. نتايج نشان داد که لايه متراکمي از سيليکا روي پوشش و در مجاورت لايه اکسيدي آندايز بترتيب براي پوششهاي اصلاح شده در سل اسيدي و بازي تشکيل شد که در نتيجه توانايي نفوذ سل اسيدي و بازي به درون پوشش زيرکونيا بود. همچنين تراکم پوشش پس از غوطهوري در سوسپانسيون TEOS بازي 7/1 برابر بيشتر از اسيدي بوده و در نتيجه مقاومت سدي بسيار بالاتري (حدود 7/1 برابر براي پوششها با زمان 4 دقيقه غوطهوري) را در محلول پس از 24 ساعت غوطهوري از خود نشان داد. مطالعات خوردگي پس از 28 روز غوطهوري در محلول ، بيشترين اثر سدي را براي پوشش اصلاح شده (زمان 4 دقيقه غوطهوري) در سل TEOS با پيشماده بازي (حدود 5/1 برابر بيشتر از نمونه اسيدي) نشان داد. در قسمت دوم اين تحقيق، اثر غلظت TEOS بر تشکيل لايه متراکم سيليکا و رفتار سدي و همچنين اصلاح تخلخل پوششهاي اصلاح شده در سل TEOS با پيشماده بازي بررسي شد. به اين منظور، غلظتهاي 2/0، 4/0، 8/0 و 6/1 مول بر ليتر TEOS بررسي شد. طبق نتايج بدست آمده، با افزايش غلظت TEOS، ضخامت لايه سيليکا در مجاورت لايه اکسيدي آندايز به دليل نفوذ بيشتر TEOS به لايه داخلي پوشش افزايش يافت. همچنين تراکم پوشش با افزايش غلظت از 2/0 به 6/1 مول بر ليتر حدود 8/1 برابر افزايش يافته و در نتيجه مقاومت سدي پس از 24 ساعت غوطهوري در محلول حدود 1/1 برابر افزايش يافت. مطالعات خوردگي بعد از 28 روز غوطهوري در محلول ، بهبود رفتار سدي (حدود 2/1 برابر) با افزايش غلظت TEOS از 4/0 به 6/1 مول بر ليتر را نشان داد. همچنين رفتار زيست سازگاري پوششها در محلول SBF طي دوره 28 روز بررسي شد. نتايج نشان داد که نسبت کلسيم به فسفر پوششهاي اصلاح شده در سل اسيدي و بازي بترتيب 98/1 و 66/1 شد که بيانگر تشکيل هيدروکسي آپاتيت روي پوشش است. همچنين مقاومت سدي پوشش اسيدي بعد از 28 روز غوطهوري 2/1 برابر بيشتر از پوشش بازي شد که ناشي از لايه متراکم سيليکاي تشکيل شده در سطح اين پوشش بوده که موجب تشکيل هيدروکسي آپاتيت بيشتر و نفوذ کمتر محلول SBF به درون پوشش بود. در نتيجه حضور سيليکا کمک به بهبود خواص زيست سازگاري و همچنين با افزايش تراکم پوشش موجب افزايش مقاومت به خوردگي شد. کلمات کليدي: کاشتنيهاي فلزي، زيرکونيا، سيليکا، پوششدهي الکتروفورتيک، سل-ژل، هيدروکسي آپاتيت
