Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi
محمدحسين فتحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Arash Hanifi
آرش حنيفي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Fabrication and characterization of sol ـ gel hydroxyapatite nanopowders and nanostructured coatings
چکيده استخوان نانوکامپوزيت حاوي ذرات هيدروکسي آپاتيت نانومتري در زمينه‌اي از رشته‌هاي کلاژن است. به دليل شباهت ساختار و ترکيب شيميايي هيدروکسي آپاتيت نانومتري مصنوعي با هيدروکسي آپاتيت بيولوژيک موجود در بخش معدني بافت سخت بدن انسان، استفاده از هيدروکسي آپاتيت نانومتري براي کاشتني‌هاي بدن موجب بهبود محسوس عملکرد آن‌ها مي‌شود. هدف از اين پژوهش، تهيه و مشخصه يابي نانو پودر هيدروکسي آپاتيت و اعمال پوشش نانوساختار هيدروکسي آپاتيت بر روي تيتانيوم خالص تجارتي به روش سل- ژل بود. نانو ذرات هيدروکسي آپاتيت به روش سل ـ ژل و با استفاده از مواد اوليه شامل پنتا اکسيد فسفر (P 2 O 5 ) و نيترات کلسيم تترا هيدارت (Ca(NO 3 ) 2 .4H 2 O ) ، تهيه شد. تأثير زمان و دماي کلسينه کردن بر ترکيب فازي، ‌اندازه دانه و ميزان بلورينگي پودر نهايي مورد بررسي قرار گرفت. تکنيک پراش پرتو ايکس ( XRD ) به منظور تأييد حضور فازهاي مطلوب در ترکيب مورد استفاده قرار گرفت. به کمک آناليز حرارتي افتراقي ( DTA ) ، خواص حرارتي ژل خشک شده ارزيابي شد. به منظور بررسي شکل و اندازه ذرات پودر نانومتري، از ميکروسکوپ الکتروني عبوري ( TEM ) بهره گرفته شد. طيف سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه ( FTIR ) نيز براي آناليز بنيان‌هاي موجود در پودر حاصل استفاده گرديد. به منظور ارزيابي خواص سازگاري زيستي و مقايسه آن با خواص پودر هيدروکسي آپاتيت ميکروني و پودر هيدروکسي آپاتيت بيولوژيک، پودر هيدروکسي آپاتيت در محلول شبيه سازي شد? بدن ( SBF ) ، به مدت چهارده روز غوطه‌ور گرديد. از تکنيک طيف سنجي جذب اتمي ( AAS ) براي تعيين ميزان رهايش يون کلسيم از پودر هيدروکسي آپاتيت در زمان‌هاي مختلف استفاده شد. تأثير زمان پيرسازي ژل بر ترکيب فازي محصول نهايي بررسي شد. پوشش نانوساختار هيدروکسي آپاتيت به روش سل- ژل غوطه‌وري بر روي زير لايه تيتانيوم خالص تجارتي اعمال گرديد. مورفولوژي و ريزساختار پوشش و فصل مشترک پوشش و زيرلايه به کمک ميکروسکوپ الکتروني روبشي ( SEM ) بررسي شد. نتايج به دست آمده نشان داد که در دماي کلسينه کردن 600 درجه سانتي‌گراد، فاز غالب در محصول توليدي، هيدروکسي آپاتيت است و فازهاي اکسيد کلسيم و بتا تري کلسيم فسفات (?-TCP ) در دماي کلسينه کردن 700 درجه سانتي‌گراد و بالاتر از آن در پودر توليد شده ديده مي‌شود. افزايش دماي کلسينه کردن، ميزان بلورينگي را افزايش مي‌دهد. زمان بهينه براي پيرسازي ژل براي دستيابي به پودر تک‌فاز هيدروکسي آپاتيت، 24 ساعت تعيين شد. تعيين اندازه دانه‌ها با کمک روش شرر و ويليامسون – هال و همچنين تصاوير حاصل از ميکروسکوپ الکتروني عبوري، حصول پودر با اندازه ذرات 20 - 35 نانومتر را تأييد کرد. نتايج آزمون طيف سنجي جذب اتمي حاکي از افزايش غلظت يون کلسيم در محلول حاوي نانوذرات هيدروکسي آپاتيت با گذشت زمان بود. مقادير محاسبه شده براي غلظت يون کلسيم در اين محلول به اعداد به دست آمده براي هيدروکسي آپاتيت بيولوژيک بسيار نزديک است. تصاوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي پيوستگي مناسب پوشش و زيرلايه را در فصل مشترک نشان داد. پوشش‌هاي نانوساختار با اندازه دانه 35 - 40 نانومتر با زمان پيرسازي 24 ساعت براي پوشش و دماي کلسينه کردن 600 درجه سانتي‌گراد به دست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی