Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi,Mahmood Meratian isfahani,Ahmad KermanPour
محمدحسين فتحي (استاد راهنما) محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما) احمد کرمانپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Minouei
حسين مينوئي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
Cobalt base alloys are widely used for dental and orthopedic implants due to their suitable mechanical properties, corrosion resistance and appropriate biocompatibility. These alloys are biologically inert and do not have the ability to make bonding with tissue. Implants coated with bioactive materials such as hydroxyapatite and bioglass show higher biological fixation in human body. Several coating techniques have been emerged, however, coating and surface bioactivation during the fabrication process is more desirable economically, while higher quality and saving time. Cobalt- Chromium – Molybdenum implants is generally fabricated by investment casting and usually followed by heat treatment. The purpose of this study was surface bioactivation of ASTM F-75 alloy through investment casting and solution treatment and investigation of coating properties. For surface bioactivation, molten metal poured in to molds which previously coated with hydroxyapatite via centrifugal casting. The mold preheating temperatures effect on coating properties were investigated. Several mold preheating temperatures were tested and temperature distributions obtained by numerical modeling. For surface bioactivation during solution treatment, the casting was heat treated in mixture of hydroxyapatite – bioglass media. Bioactivity was evaluated in vitro by specimens emersion in simulated body fluid. Specimens were characterized by X– ray diffraction analysis, electron scanning microscopy, energy dispersive spectroscopy and optical microscopy. Results showed the bioactive layer reached in calcium and phosphor on the surface of Cobalt – chromium – Molybdenum alloy substrates. In vitro evaluating bioactivity results and bone like apatite formation on surface which indicator as bioactivity showed the improvement in osteointigration of alloy when it used as a dental or orthopedic implant. Key words Investment Casting, Cobalt-Base Alloy, Bioactive Ceramics, Coating, Surface Bioactivation, Heat Treatment, Numerical Modeling
چکيده آلياژهاي پايه کبالت به دليل خواص مکانيکي خوب, زيست سازگاري و مقاومت خوردگي مناسب، به طور وسيعي براي ساخت ايمپلنت ها و سازه ها در جراحي ارتوپدي و دندانپزشکي به کار مي روند. پوشش دهي ايمپلنت ها با مواد زيست فعال نظير هيدروکسي آپاتيت و شيشه زيستي باعث بهبود تثبيت آنها در بدن مي گردد. روش هاي مختلفي براي پوشش دهي ارائه شده اما پوشش دهي و زيست فعال سازي سطحي اگر بتواند همزمان با فرايند ساخت باشد، از نظر صرفه اقتصادي، کيفيت بالاتر و صرفه جويي زماني، مطلوب تر است. ايمپلنت هاي آلياژ کبالت- کرم- موليبدن به روش ريخته گري دقيق ساخته مي شود و معمولاً پس ريخته گري تحت عمليات حرارتي انحلال قرار مي گيرد. هدف از پژوهش حاضر، زيست فعال سازي سطح آلياژ ASTM F-75 و اعمال پوشش زيست فعال بر سطح، در حين اجراي فرايند ريخته گري دقيق و عمليات حرارتي بود. زيست فعال سازي سطح آلياژ ASTM F-75 به اين صورت انجام شد که مذاب آلياژ فوق درون قالب هاي تهيه شده با روش ريخته گري دقيق که سطح داخلي آنها با پودر هيدرکسي آپاتيت پوشانده شده بود، با تکنيک ريخته گري گريز از مرکز، ريخته گري شد. تأثير دماي پيشگرم قالب بر خواص پوشش بررسي شد. به اين منظور دماهاي پيشگرم مختلف آزمايش و توزيع درجه حرارت در حين ريخته گري به وسيله مدل سازي عددي انجام شد. براي زيست فعال سازي سطح در حين عمليات حرارتي انحلال, زير لايه ريختگي از جنس آلياژ ASTM F-75, در مجاورت مخلوطي از پودر هيدروکسي آپاتيت- شيشه زيستي عمليات حرارتي شد. براي ارزيابي زيست فعالي در آزمايشگاه، نمونه ها در مايع شبيه سازي شده بدن غوطه ور شدند. نتايج نشان داد پوششي زيست فعال، غني از کلسيم و فسفر، بر روي سطح زيرلايه آلياژ کبالت-کرم- موليبدن شکل گرفت و فقط هيدروکسي آپاتيت به طور جزئي به تري کلسيم فسفات تبديل شده بود. نتايج ارزيابي آزمايشگاهي زيست فعالي و تشکيل آپاتيت شبه استخواني بر سطح ، نشانگر توانايي ايمپلنت براي افزايش قابليت همبندي با استخوان و ترويج رشد آن، هنگام استفاده به عنوان ايمپلنت دنداني و ارتوپدي بود. کلمات کليدي: ريخته گري دقيق, آلياژ پايه کبالت, سراميک هاي زيست فعال, پوشش دهي, زيست فعال سازي سطحي, عمليات حرارتي, مدلسازي عددي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی