Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmood Meratian isfahani,Mohammad Hosein Fathi,Mehdi Ahmadian
محمود مراتیان اصفهانی (استاد راهنما) محمدحسین فتحی (استاد مشاور) مهدی احمدیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Sadat Hejazi
مریم السادات حجازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Fabrication and Characterization of Nanostructured Bulk Alumina/Magnesium Fluorapatite Biocomposite
Magnesium fluorapatite (MFA) with different amounts of alumina (0, 10, 25 and 50wt %) were milled in order to obtain biphasic composites. The effect of alumina addition associate with applied two–step sintering (TSS) method, on mechanical properties and densification was investigated. Taguchi method was used to design of experiments and the results were evaluated with the analysis of variance (ANOVA). Variable parameters include: initial temperature and the temperature and the time of secondary stage. X-ray diffraction was used to phase study during sintering. Scanning electron microscopy (SEM) was used to estimate particle size and structural changes in MFA/alumina composites. To evaluate the bioactivity of bulked samples in simulated body ?uid (SBF), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), Inductively-coupled plasma (ICP), spectrometry, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were applied. Result showed that, fracture toughness and hardness of composites increased linearly by addition alumina. The fracture toughness and hardness of MFA-A1 2 O 3 composites is reached maximum values of 5.82±1.05MPa m ½ and 22.09±3.5 GPa, for MFA/50 % alumina composite, respectively. In all of the composites, MFA decomposed to ?-tricalcium phosphate (?-TCP) via used TSS. Moreover, at 1300 o C, composite is completely decomposed and MFA peaks were disappeared. The formation of apatite layer is occurred on the surface of all composites. In MFA/10% alumina composite, the accelerate growth of apatite during immersion in SBF was observed. In purity MFA, the growth of apatite was occurred from 7 to 28 days immersion in SBF continuously. Keywords : Mg-fluorapatite, Composite, Alumina, Two–step sintering, Mechanical behavior, Bioactivity, Taguchi Method.
هیدروکسی آپاتیت یک ساختار کریستالی شبیه به استخوان دارد و زیست فعال است. هیدروکسی آپاتیت، یک کلسیم فسفات بر پایه ی بیوسرامیک است که در پزشکی و دندان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از هیدروکسی آپاتیت خواص زیستی مطلوبی را فراهم می آورد ولی چقرمگی شکست پائین و خواص مکانیکی ضعیف آن، استفاده از آن را برای کاربرد های ارتوپدی و به خصوص کاشتنی های تحت بار محدود کرده است. برای یک کاربرد موفق از هیدروکسی آپاتیت و بالا بردن ثبات آن در محلول فیزیولوژی بدن، می بایست خواص مکانیکی آن را تقویت نمود. هدف از این پژوهش، ساخت، مشخصه یابی، ارزیابی خواص مکانیکی، بررسی رفتار چگالش در حین تف جوشی و بررسی رفتار زیست فعالی بیو سرامیک های کامپوزیتی منیزیم فلوئور آپاتیت-آلومینا بود. بدین منظور، نانوپودر منیزیم فلوئور آپاتیت به روش آسیا کاری مکانیکی سنتز شد. سپس با اضافه نمودن نانوپودر آلومینا، نانوپودر های کامپوزیتی منیزیم فلوئور آپاتیت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومینا تهیه گردید. به منظور مشخصه یابی پودر های کامپوزیتی از تکنیک های پراش پرتو ایکس ومیکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد و نمونه ی حجیم از کامپوزیت های منیزیم فلوئور آپاتیت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومینا، تحت فشار 300 مگاپاسکال تهیه گردید. با استفاده از روش تاگوچی، نمونه ها تحت تف جوشی دو مرحله ای قرار گرفت و رفتار چگالش آن ها بررسی شد. خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی همچون سختی و چقرمگی شکست توسط دستگاه سختی سنجی، اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی رفتار زیست فعالی نمونه های کامپوزیتی، از محلول شبیه سازی شده بدن در زمان های غوطه وری متفاوت استفاده گردید. علاوه بر آن، برای نمونه های حجیم از تکنیک های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فرو سرخ فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون اسپکتروسکوپی نشری پلاسمای جفت شده ی القایی استفاده شد. شرایط بهینه توسط آنالیز واریانس بر روی نتایج چگالی به دست آمد. در شرایط بهینه بالاترین خواص مکانیکی برای کامپوزیت منیزیم فلوئور آپاتیت با 50 درصد آلومینا به دست آمد. سختی و تافنس شکست آن به

ارتقاء امنیت وب با وف بومی